中国空间站空间辐射生物学暴露实验装置计划在2023年使用。水稻和拟南芥种子具有较强的抗逆性,又是分子生物学研究的模式生物,适合长期接受辐射暴露。因此,日本晴水稻和拟南芥种子将作为抗逆生物子系统受试生物,在空间站外侧挂载的暴露装置内进行至少6个月的空间辐射暴露实验。针对全流程的实验需求,需要对日本晴水稻和拟南芥种子进行全流程的质量控制和生命保障。本研究针对以日本晴水稻和拟南芥种子为模式生物的空间辐射暴露实验,设计了用于植物种子的标准生物容器,并对发射前实验样品的质量控制环节,在轨阶段的生命保障实验,以及返回阶段辐射关键数据的获取进行分析,建立了水稻和拟南芥种子空间暴露实验的质量控制标准和生命保障体系。样品质量控制影响空间科学实验的产出。为检验日本晴水稻种子纯度,以日本晴水稻基因组的标准指纹图谱为基础,利用ISSR（简单重复序列间）和琼脂糖凝胶电泳,能够识别出基因组混杂精度为3.13%。对运输环境湿度和种子含水量的研究表明,运输环境湿度不能大于60%,装载前含水量不能大于14%。验证了空间站空间辐射生物学暴露装置植物样品盒提供的5～20℃,0.08～0.1 MPa的环境条件下,日本晴水稻和拟南芥种子满足在轨6个月以上的暴露实验,并且日本晴水稻处理后发芽率均大于85%,哥伦比亚野生型拟南芥发芽率均大于70%。分析了上/下行环境下遇到的0～40℃及气压异常状态对样品的影响,暴露24 h以内对日本晴水稻和拟南芥种子的活力不会产生影响。针对水稻种子辐射定位以及面向多用户的实验需求,设计了可以装载水稻和拟南芥种子并进行辐射探测的标准生物容器。建立了标准生物容器的样品安装和拆卸的流程规范,并通过生物相容性实验。建立了利用激光扫描技术高效读取重离子径迹的方法,满足对LET值10～600 ke V/μm区间重离子探测的需求。综上,本研究通过对日本晴水稻和拟南芥种子为空间暴露生物材料,获取了空间站舱外暴露实验的关键参数和质量控制指标,为高效进行空间辐射生物学研究提供支持。