多虧了益生菌，我們再也不怕移民太空沒蔬菜吃了

宇航員會在國際空間站度過漫長的一段時間，但在那期間他們仍需每天攝入人體所需分量的蔬菜。為了能夠實現人類在航空器軌道上種植蔬菜的設想，科學家們正致力於將塗抹了益生菌的西蘭花種子送上太空。

近日在美國弗吉尼亞州的瓦勒普斯島，天鵝座宇宙飛船的空間站貨物補給任務中，六顆西蘭花種子飛上了太空。其中三顆種子被塗抹上了能與農作物共生、並促進農作物生長的兩種不同的細菌。這些有益微生物也被稱作內生菌，當植物在營養與水資源缺乏的極端微重力環境下，能夠幫助改善它們的生長狀況。

最初由加州山谷基督中學11名學生開展了一項地面模擬實驗，其實驗的目的是研究如何在充滿挑戰性的微重力條件下種植蔬菜。他們發現，與參照組相比，塗抹了益生菌的實驗組西蘭花的生長速度明顯快得多。

來自紐約州立大學環境與林業科學學院的教授Sharon Doty對上述實驗中使用的微生物進行了分離和鑒定，他表示：「無需盆栽和廢料就能在空間站上種植蔬菜，這是最理想的結果。在模擬實驗中，我們必須讓植物在儘可能少的條件下自然生長。」

來自Intrinsyx科技公司的John Freeman在此前已經對很多作物進行了試培育，利用這些益生菌來促進作物的生長，例如西紅柿、萵苣、大豆、小麥、玉米和西蘭花。他發現，即使水分和營養物質如氮和磷均匱乏，添加了益生菌的作物仍然能旺盛地生長。

Freeman的實驗也證實了2016年Doty 與其同事開展的一項研究。該研究指出，天然的微生物能夠為共生的農作物提供養分，在它們的幫助下，植物能夠更好地抵抗乾旱和其它環境下的壓力。

在類火星條件的溫室實驗中，這些特定的內生菌與西蘭花結合，在缺乏氮和磷元素的情況下仍然生長狀況良好。此前雖然研究人員在空間站中進行了多項植物種植實驗，但這是第一次嘗試利用有益微生物來促進植物在微重力環境下的生長。

益生菌被包裹在西蘭花種子外的塗層內，這種塗層能夠保護種子免於脫水，並在種子到達軌道前將其安全地乾燥存儲。當這種包裹著內生菌的西蘭花種子到達空間站時，它們將在一個小型植物生長室中水合，並在生長室持續的光照中進行光合作用。

當植物從空間站返回地球後，研究人員將對其與對照組進行比較，看這些種子在空間站的生長狀況是否與地球上的模擬實驗結果一致。Doty說道：「我們想知道，如果這些益生菌所需的植物信號都是以地球陸地為基礎的，那麼在微重力條件下，這些微生物是否仍能在植物內部找到出路。」

十多年前，Doty和她的團隊在斯諾奎米河沿岸的岩石和沙灘上發現了在營養不足的土地上生長的野生柳樹。這些植物已經選擇了最合適的微生物來幫助它們在惡劣的條件下生長。這些微生物能夠幫助作物將空氣中的氮轉化為必需的營養素，減少其對合成肥料的需求，比如西蘭花。

Doty的實驗室和Freeman等科學家聯合起來，開始測試幫助柳樹和楊樹在惡劣環境下生長的微生物是否同樣能在月球和火星上促進植物生長。Doty表示：「我希望這些實驗能夠作為太空移民長期計劃的第一步，用一種科學有效的方式幫助人類在火星和月球上生存，而不是試圖把化學肥料帶到那些環境中。」

蝌蚪五線譜編譯自scienceblog.com，譯者狗格格，轉載須授權

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