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嫦娥五号搭载航天育种实验材料在京交接——助推深空环境影响下模式生物诱变机理研究

作者:周利民 来源:环境科学与工程学院 编辑:高剑桥 摄影: 添加时间:2020-12-29 15:26 阅读次数:

探月与航天工程中心主任刘继忠将搭载种子交付给孙野青教授

12月23日,国家航天局向航天育种联盟及其搭载单位移交嫦娥五号搭载航天育种实验材料的交接仪式在北京会议中心举行。交接仪式后,国家航天局探月与航天工程中心召开航天重大工程助推科技自立自强研讨会。大连海事大学系统生物学研究所所长、联盟专家委员会委员孙野青教授出席活动,并接受由探月工程副总指挥、探月与航天工程中心主任刘继忠移交的嫦娥五号生物材料和证书。

联盟理事长梁小虹、秘书长赵辉与大连海事大学孙野青教授合影留念

随后孙野青教授在研讨会上同与会人员进行了深入交流。介绍了团队自1996年开始的空间辐射诱变机理研究和空间辐射风险评估关键技术攻关。主要分为三个阶段:第一阶段,1996年起,开始空间辐射诱变机理研究,利用不同遗传背景的品种进行多次空间飞行,及同一遗传背景不同剂量和能量粒子地面模拟,研究同一背景不同个体对空间辐射生物学效应及其诱因。获得了2002年中国高校科技进步二等奖。第二阶段,2011年起,开始空间辐射与微重力协同生物学效应研究。建立了对不同个体进行定性定量测量空间高能粒子及其诱发的遗传学和表观遗传学分析技术,构建了更灵敏的生物标志物获取和风险评估生物物理模型。第三阶段,2016年起,开启了攻克微重力环境下自动生物样品的培养、自动的生物标志物分离、自动免疫荧光标记等技术。集成在轨空间辐射监测、生命保障和光学检测技术,目前与空间中心合作承担研制长期在轨的空间站舱外空间辐射生物学暴露实验装置。

孙野青教授特别强调,非常感谢航天人成功实现了探月工程,才使得基础研究获得非常重要的深空环境暴露机会。嫦娥五号12月17日顺利结束为期23天的太空之旅,其中在月球轨道上飞行了15天,这是首次将生物材料暴露在地月轨道,使其接受深空宇宙射线。本次大连海事大学所选择的搭载材料包括水稻日本晴种子(300粒)和拟南芥种子(Col 1000粒, PIN2 1000粒, pgm-1 500粒,ttg-1 1000粒),共22克,同时搭载了TLD探测片用于测量宇宙辐射的吸收剂量。

嫦娥五号搭载的大连海事大学水稻、拟南芥样品

孙野青教授团队前期利用日本晴水稻种子开展了多次近地轨道的空间飞行暴露,该水稻是空间辐射易感的模式生物材料。拟南芥PIN2突变体为生长素运输蛋白功能突变个体,影响根部重力感受引起的生长素的运输;pgm-1突变体为根尖淀粉平衡石缺失,影响根部的重力响应;ttg-1突变体为花青素合成部分缺失突变体,表现为种皮无色,对辐射敏感,上述材料也经过实践十号返回式卫星搭载,证明是研究微重力与空间辐射的协调效应的模式生物材料。

嫦娥五号搭载这些模式生物,为研究月球轨道宇宙辐射诱变的遗传学和表观遗传学研究提供了难能可贵的空间处理,将为研究深空宇宙线影响地球生物生长发育和进化提供关键的第一步。

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