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也许是马铃薯!未来太空农场将种植全株可食的精英作物

前瞻网    2021-10-24 10:34

 

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图源:论文截图

随着人类对太空的探索不断深入,太空农业、太空食品等领域也引起了广泛关注。近日,中国农业科学院都市农业研究所在《自然—通讯》发表相关研究,展望未来用于太空农业植物的生物技术发展。

用于太空栽培的理想植物将以尽可能少的投入提供尽可能多的营养物质。因此,研究中讨论如何利用生物技术,来生产适合人类在太空中食用的马铃薯栽培品种。

如果人类要进行长期的太空任务和殖民化,建立一个有效的太空耕作系统,对人类在太空中的生存至关重要。然而,现有作物的成本效益和产量不足以在太空农场中使用。

这项研究提出了一个全身可食和精英植物(WBEEP)战略,用于改进空间作物。依靠植物生物技术,WBEEP战略旨在为太空农场开发具有更多可食用部分、更丰富营养成分、更高产量和更高矿物营养利用效率的作物。

马铃薯(Solanum tuberosum L.)被认为是空间农业的首要竞争者之一,因为它具有以下优势。收获指数和块茎产量高,富含碳水化合物的块茎可以为人类提供大量的能量;园艺和食品加工要求简单;以及对压力的耐受力强,在太空飞行期间能够正常发育。

更重要的是,马铃薯可以通过块茎进行无性繁殖和通过种子进行有性繁殖。无性繁殖可以确保食物资源的再生和稳定的营养价值,而有性繁殖可以保证更高的繁殖系数和更低的储存和运输成本。

然而,在克服与马铃薯的高茄碱含量、低产量和养分积累以及低肥料利用效率有关的固有缺陷之前,马铃薯无法在太空中进行有效的栽培。研究中介绍了一种用于马铃薯改良的WBEEP战略,它可能为太空农业创造一种WBEEP-马铃薯。

目前国际空间站仅种植生菜和芥末等绿叶蔬菜作为食物,太空农业仍处于起步阶段。研究中的WBEEP 方法,有望将更多植物带入太空农场,为未来太空农业研究做出贡献。

题为Biotechnological development of plants for space agriculture的相关研究论文发表在《自然-通讯》上。

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责任编辑: 3976DBC

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