西蒙·吉尔罗伊和他的实验室对将植物送入太空并不陌生。1月底，威斯康辛大学麦迪逊分校的植物学教授和他的团队将在国际空间站上与美国宇航局进行第六次实验，这次用的是西红柿。

研究人员希望更好地了解植物是如何在没有重力的情况下生长的，以及是否有办法帮助植物应对在太空飞行中生长的压力源。

2024年1月29日中午12点15分，电视将播出“味觉”实验从卡纳维拉尔角发射到太空的报道。美国东部时间。

“植物能分辨上下，对吧?”它们没有大脑或类似的东西，但芽向上生长，根向下生长。他们显然是在使用方向性信息。”

但是把重力从等式中去掉，事情就变得不稳定了。和压力。这就是团队希望他们和西红柿一起送上去的一种常见真菌能发挥作用的地方。

真菌是木霉属的一种类型，普遍存在于各种土壤中。在地球上，这种真菌对植物生长有益，使它们生长的植物在以后遇到威胁和压力时更顽强。

吉尔罗伊解释说，在地球上，当植物的根接触到真菌时，它会在植物中引发各种警报。这种植物认为自己受到了攻击，于是启动了一系列基因，有效地激活了它的防御系统。即使植物意识到真菌不是威胁，并且两种生物建立了互利的关系，植物的防御基因仍然存在。

这意味着当植物以后遇到新的威胁时，它已经做好了准备，不必浪费时间或资源来启动保护它的基因。

正如人们所预料的那样，太空飞行充满了各种各样的压力源，从缺乏重力到氧气可用性的差异，再到气体在环境中移动方式的变化。宇航员在进入太空之前要经过多年的训练，但对于西红柿种子来说，这是不可能的。

在太空中的植物也容易经历一种叫做氧化应激的东西，这可能会损害植物，减缓它们的生长和生产力。在地球上，植物在土壤中产生并获得一种叫做抗氧化剂的化合物，这种化合物可以抵消氧化应激，木霉真菌也可以帮助植物产生自己的抗氧化剂。吉尔罗伊的团队正在测试将真菌送到一些番茄植株上是否会帮助植株应对太空飞行的氧化应激。

在发射前一周，吉尔罗伊团队的成员在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心的实验室里准备了实验材料。在几名宇航员的帮助下，特别设计的培养皿、种植容器、收获箱和一些强大的冰柜，西红柿种子可以被送往国际空间站。其中一些西红柿将与木霉真菌一起生长在同一个盘子里，而其他西红柿将在没有真菌的盘子里生长。

在国际空间站上生长两周后，宇航员将仔细收集并快速冷冻样品。他们将把它们送回地球，这样吉尔罗伊和他的团队就可以研究在有真菌生长的番茄中哪些基因是开启的，哪些是关闭的，并将其与没有真菌生长的番茄的基因进行比较。

当实验在太空中进行时，国际空间站也将收集有关船上条件的数据，以帮助研究人员模拟地球上相同的生长条件，但重力又回到了混合中。这将使科学家们在实验中分离出重力的影响。

该团队还将能够使用他们从太空飞行实验中收集的数据来评估他们目前模拟地球上无重力植物生长实验的方法的准确性。

吉尔罗伊说:“目前还没有反重力机器，所以我们必须想办法在地球上进行模拟，这样我们就可以做实验了。”“我们要做到这一点的最好方法就是让生物学失去方向感。”

现在，研究人员基本上是在纺车上种植植物，这样“上”和“下”就会不断变化。它远没有火箭发射那么复杂，但考虑到用于太空飞行实验的资源，它也更加可行。在地球上进行更精确的模拟意味着科学家可以更有规律地进行更多的实验，并找出在地球以外种植植物的最佳方法。

“月球和火星——我认为我们要去的地方——还有很长的路要走。对于月球来说，不断发送食物是可行的，”吉尔罗伊解释说。“但如果你长期存在，那将是昂贵和困难的。一旦你到达了像火星这样的地方……最终，你必须能够在很大程度上自我维持。”

本研究由美国宇航局科学任务理事会生物和物理科学部资助，资助编号80NSSC21K0577。

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