从城市农业到太空农业,生物育种让农业作物离太空更进一步

发布者:网站编辑
发布时间:2019-04-28 03:47
分类:全部资讯 原创内容 学术研究 最新动态
加利福尼亚大学河滨分校开发的小型番茄植物,有一天可以在国际空间站为宇航员提供食物。这种番茄的叶和茎很少,但仍能产生正常数量的果实,使其成为在任何土壤和自然资源有限的地方都能种植的潜在生产作物。


现在,在美国宇航局旗下太空健康转化研究所的资助下,河滨分校的研究人员将对番茄进行改良,使其也能独特地适应太空生长。这项技术被研究人员称为“太空探险用小型植物”或“太空植物”,可以应用于其他植物,开发一系列农业作物可种在国际空间站和未来的太空殖民地。

河滨分校工程学院的化学和环境工程助理教授Robert Jinkerson,以及自然和农业科学学院植物转化研究中心主任Martha Orozco-cardenas,将使用两年期的80万美元拨款继续缩小微型植物的体积,设计增强光合作用。把它们放在一个模仿国际空间站条件的容器中,分析水果的营养成分,并进行味道测试。

Orozco-cardenas原先使用CRISPR-Cas9基因编辑技术收缩普通番茄植物大小并减小叶茎和番茄果实的比例。“几年来,我一直在研究涉及DNA修复、对压力的早期反应、细胞分裂、分化和植物生长的基因家族。”她说,“能够看到其中一个基因的单碱基变化如何对植物的生长和发育产生如此大的影响,真是令人兴奋。”到2050年,地球上将有90亿人口,但耕地正在减少。到那时,全球粮食产量需要翻一番才能满足需求,而气候变化则使问题更加复杂。Orozco-Cardenas说:“我的目标一直是开发能够在更少的农田上养活更多的人口的作物。”

大多数水果和蔬菜会长出比果实还多的不可食用的叶和茎,通称为生物量。微型植物的可食用部分会更多,可以在小地块和室内空间(如垂直的城市农场)生产大量的食物。然而,垂直种植系统往往会种植绿叶蔬菜,因为它们难以支撑较大的果树,如西红柿。除了小尺寸外,加州大学河滨分校的小番茄通过比传统植物更快地生长果实,最大限度地减少了资源和能源消耗,使西红柿适合在地球上垂直的城市农场生长的特性。只要稍作调整,也可以使它们适合在国际空间站生长。在那里宇航员渴望新鲜的水果和蔬菜。

“当我第一次看到那些在Martha实验室里的微型番茄时,我就知道我们必须把它们带到太空站,”Jinkerson教授说。

一个必要的改变是提高光合作用的速率,使植物产生氧气,并将二氧化碳转化为果实。加强光合作用将有助于用新鲜的氧气取代空间站空气中的二氧化碳,改善空气质量和人类在空间生活的可持续性。这些基因编辑方法也可以应用到地球上许多其他作物。这些改良作物可以帮助养活不断增长的人口,也可以使人类更接近太空中的永久定居地。Jinkerson教授说:“大多数植物研究已经把重点放在优化作物以便在农地外生长,这提供了植物改良的很多机会以适应在太空或温室等人工环境中生长。”


城农网原创翻译整理,欢迎转载,请注明出处!
文章来源: 加州大学河滨分校 http://t.cn/ESwIN4Q
免责声明:本网站内容主要来自原创、合作媒体供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。来修改内容。

分享到:

更多都市农业