多亏了益生菌,我们再也不怕移民太空没蔬菜吃了

作者:狗格格/编译来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-05-30

即使水分和营养物质如氮和磷均匮乏,添加了益生菌的作物仍然能旺盛地生长。

多亏了益生菌,我们再也不怕移民太空没蔬菜吃了

宇航员会在国际空间站度过漫长的一段时间,但在那期间他们仍需每天摄入人体所需分量的蔬菜。为了能够实现人类在航空器轨道上种植蔬菜的设想,科学家们正致力于将涂抹了益生菌的西兰花种子送上太空。

近日在美国弗吉尼亚州的瓦勒普斯岛,天鹅座宇宙飞船的空间站货物补给任务中,六颗西兰花种子飞上了太空。其中三颗种子被涂抹上了能与农作物共生、并促进农作物生长的两种不同的细菌。这些有益微生物也被称作内生菌,当植物在营养与水资源缺乏的极端微重力环境下,能够帮助改善它们的生长状况。

最初由加州山谷基督中学11名学生开展了一项地面模拟实验,其实验的目的是研究如何在充满挑战性的微重力条件下种植蔬菜。他们发现,与参照组相比,涂抹了益生菌的实验组西兰花的生长速度明显快得多。

来自纽约州立大学环境与林业科学学院的教授Sharon Doty对上述实验中使用的微生物进行了分离和鉴定,他表示:“无需盆栽和废料就能在空间站上种植蔬菜,这是最理想的结果。在模拟实验中,我们必须让植物在尽可能少的条件下自然生长。”

来自Intrinsyx科技公司的John Freeman在此前已经对很多作物进行了试培育,利用这些益生菌来促进作物的生长,例如西红柿、莴苣、大豆、小麦、玉米和西兰花。他发现,即使水分和营养物质如氮和磷均匮乏,添加了益生菌的作物仍然能旺盛地生长。

Freeman的实验也证实了2016年Doty 与其同事开展的一项研究。该研究指出,天然的微生物能够为共生的农作物提供养分,在它们的帮助下,植物能够更好地抵抗干旱和其它环境下的压力。

在类火星条件的温室实验中,这些特定的内生菌与西兰花结合,在缺乏氮和磷元素的情况下仍然生长状况良好。此前虽然研究人员在空间站中进行了多项植物种植实验,但这是第一次尝试利用有益微生物来促进植物在微重力环境下的生长。

益生菌被包裹在西兰花种子外的涂层内,这种涂层能够保护种子免于脱水,并在种子到达轨道前将其安全地干燥存储。当这种包裹着内生菌的西兰花种子到达空间站时,它们将在一个小型植物生长室中水合,并在生长室持续的光照中进行光合作用。

当植物从空间站返回地球后,研究人员将对其与对照组进行比较,看这些种子在空间站的生长状况是否与地球上的模拟实验结果一致。Doty说道:“我们想知道,如果这些益生菌所需的植物信号都是以地球陆地为基础的,那么在微重力条件下,这些微生物是否仍能在植物内部找到出路。”

十多年前,Doty和她的团队在斯诺奎米河沿岸的岩石和沙滩上发现了在营养不足的土地上生长的野生柳树。这些植物已经选择了最合适的微生物来帮助它们在恶劣的条件下生长。这些微生物能够帮助作物将空气中的氮转化为必需的营养素,减少其对合成肥料的需求,比如西兰花。

Doty的实验室和Freeman等科学家联合起来,开始测试帮助柳树和杨树在恶劣环境下生长的微生物是否同样能在月球和火星上促进植物生长。Doty表示:“我希望这些实验能够作为太空移民长期计划的第一步,用一种科学有效的方式帮助人类在火星和月球上生存,而不是试图把化学肥料带到那些环境中。”

蝌蚪五线谱编译自scienceblog.com,译者狗格格,转载须授权 

扫码加蝌蚪五线谱微信