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研究棉花幼苗如何在零重力下生长

为了找到重塑棉花生长方式的方法,威斯康星大学麦迪逊分校的植物学家将这种植物送入太空。

在地球上,重力是植物根系深入地下的主要因素。 这个实验被称为通过在轨栽培(TICTOC)瞄准改良棉花,旨在消除棉花种植方程中的重力,以便更深入地了解还有什么驱使根系进入土壤。

根据美国农业部的数据,美国是第一大棉花出口国,从 2019 年 7 月到 2020 年 8 月,棉花产量超过 2000 万包,占全球棉花贸易的 35%。 棉花是出了名的口渴作物。 据世界自然基金会称,一些专家称棉花是“所有农产品中最大的用水户”。 植物学家希望该实验能够为培育具有更强、更深根系的新棉花品种提供方法,从而更可持续、更有效地寻找水分,并具有更高的碳封存潜力。

包含准备收获的幼苗的棉花生长室。 汤姆摄
德雷舍尔。

去年 6 月,研究人员向国际空间站发射了 48 颗棉花种子——每颗棉花种子都放在一个特殊的培养皿中的凝胶中,然后冷藏以停止发芽——这项研究由 Target Corps 资助并由国际空间站自然实验室,根据成功农业。

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经过 40 小时的旅行后,这些种子到达了空间站,宇航员将它们种植在一个生长室中,记录了它们根系在 6 天内的生长情况。 一旦三种不同的种子品种有机会发芽、生长和生根,这些幼苗就会被冷冻,直到一个多月后它们返回地球。

肯尼迪航天中心的蔬菜植物生长硬件。 杰夫理查兹摄。

分配给空间植物的短生长期是由于站上生长室的尺寸有限。 威斯康星大学麦迪逊分校的植物学家西蒙吉尔罗伊告诉《成功农业》,即使在很短的时间内,这些幼苗也长出了 8 英寸长的根系。

现在这些植物已经回到地球,研究人员将把它们的生长模式与陆地种植的幼苗进行比较,并确定零重力生长环境如何影响棉花。 该实验将使科学家能够深入研究棉花的基因组成,并更好地了解这种植物,以帮助培育出改良的、更可持续的棉花品种,以应对未来。

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