Китайский рис, выращеный на орбите, оказался слаще и питательнее земного

В центре селекции сельскохозяйственных культур в Шанхае получили первый урожай уникального риса. Он стал результатом грандиозного селекционного эксперимента, проведённого на борту китайской космической станции «Тяньгун» («Небесный дворец»), который начался еще в 2022 году.

Два года назад китайские ботаники отправили семена риса в космос на борту корабля «Вэньтянь». Космонавты на орбите занялись селекцией семян и доставили их на Землю. После отбора учёные вырастили несколько высококачественных образцов в помещении с искусственным климатом.

Именно они были посажены по возвращении на Землю и недавно дали обильный урожай в Шанхае. Но эти семена не пойдут в пищу — селекция продолжится. Семена продолжат отбирать, чтобы получить идеальный генотип риса. Его затем и будут выращивать на фермерских полях.

По словам Чжэн Хуэйцюна, исследователя «космического риса» из Китайской академии наук, семена, выращенные на космической станции, можно считать первым поколением, семена, выращенные в помещении с искусственным климатом, — вторым, а семена, выращенные на сельскохозяйственных полях, — третьим.

— Результаты исследования показывают, что семена, выращенные в космосе, могут размножаться на Земле. А это говорит о возможности производства продуктов питания в космической среде! — объясняет Чжэн.

Космическая селекция — это совсем новая область селекции. При этом на семена растений воздействуют факторы орбитального полета (на Земле их не создашь), например, нулевая гравитация и космическая радиация. Все это приводит к генетическим мутациям. Затем образцы, выращенные на орбитальной станции, доставляют на Землю, а учёные изучают «космические» мутации. Ранее космической селекцией занимались на МКС, где уже отобрали новые сорта рапса, гороха и пшеницы.

По сравнению с сортами, выведенными естественным путём, «космические» намного лучше. У них более высокая урожайность, короче период созревания и повышенная устойчивость к болезням. Что еще более важно, «космическая» пища абсолютно безопасна для употребления человеком.

Вот, например, выращенный в космосе рис слаще, чем его земной собрат. Исследовательская группа обнаружила, что содержание глюкозы и фруктозы, двух видов сахара, в семенах, выращенных в космосе, в 5−6 выше, чем в обычных. Кроме того, в семенах, выращенных в космосе, было немного больше белка, чем в семенах, выращенных на Земле.

— Рис, выращенный в космосе, вкуснее и содержит больше питательных веществ, — говорит Чжэн Хуэйцюн.

Правда, выращивать рис в космосе гораздо сложнее, чем на Земле. Вакуумная среда требует искусственного выращивания в полностью закрытой среде, где тайконавты контролируют свет, газ и воду. Особенно важно искусственное освещение, так как для фотосинтеза рису требуется много солнечного света.

Китай стал первой страной, которая попыталась применить технологию космической селекции в сельском хозяйстве на Земле. Все ранее выведенные сорта оставались жить на орбите.

Кстати, сама история космической селекции насчитывает уже почти четыре десятилетия. Еще в 1987 году СССР провел свой первый эксперимент по выращиванию растений в космосе, запустив пакеты с семенами арабидопсиса (резушки) на спутник и вернув их на Землю после воздействия космического излучения.

Теперь же перед учеными, особенно китайскими, стоят еще более важная задача — научиться выращивать культурные растения в космосе. Ведь человек рано или поздно колонизирует всю Солнечную систему. И лунным базам и марсианским городам придется чем-то питаться. «Космический рис» (который, как оказалось, еще вкуснее и полезнее земного) для этого идеально подходит.

Между тем, на самой Земле китайские ботаники ставят опыты и над виноградом. Телеканал China Global Television Network (CGTN) рассказал, что китайцы создали новаторский метод разведения винограда на основе искусственного интеллекта.

Научная группа достигла 85-процентной точности прогнозирования перспективных признаков новых сортов. А это позволит повысить эффективность селекции в четыре раза по сравнению с традиционными методами.

Фактически, вся селекция со времен Грегора Менделя не знала такой революции. Ведь и прогноз будет давать не живой человек, а нейросеть (то есть машина), и оценивать результат тоже. Однако этот прорыв может изменить не только выращивание винограда, но и селекцию других многолетних культур говорит CGTN.

Геном винограда был полностью расшифрован еще в прошлом году. Кстати, как и многих других культурных растений, — от репчатого лука до риса. Очевидно, теперь они все тоже станут «клиентами» нейросети.

Эксперимент, кстати, длится с 2015 года, когда китайская команда начала анализ более 400 сортов винограда. Для каждого из них изучили 29 признаков, таких как размер ягоды, структура грозди, цвет кожицы и другие. Результатом их усилий стали комплексные генетические карты.

Используя машинное обучение, команда ученые разработала прогностические модели, которые позволяют селекционерам анализировать генетический потенциал на ранних стадиях цикла роста. Чтобы было понятно: менее перспективные саженцы будут просто отсеивать, чтобы не тратить на них силы.