Новое открытие: генно-инженерный рис может расти в марсианской почве

КОСМОС — Бестселлер Энди Вейра 2011 года «Марсианин» описывает усилия ботаника Марка Уотни по выращиванию еды на Марсе после того, как он там застрял. В то время как первоначальные усилия Уотни были сосредоточены на выращивании картофеля, новое исследование предлагает лучший вариант — выращивание риса.

Исследование было представлено на 54-й конференции по наукам о Луне и планетах группой междисциплинарных исследователей из Университета Австралии. Краткое содержание тезисов исследования гласит: рис может расти и выживать в марсианском реголите, преодолевая трудности с помощью управления генами стресса». Одной из самых больших проблем выращивания на Марсе является наличие солей перхлората, которые были обнаружены в почве планеты и обычно считаются токсичными для растений.

Команда смогла смоделировать марсианский реголит (почву), используя богатую базальтом почву, извлеченную из пустыни Мохаве, которая называется Mojave Mars Simulant (MMS) и была разработана учеными из НАСА и Лаборатории реактивного движения. Затем команда посадила три сорта риса, в том числе один дикий тип и два сорта, чьи гены были сконструированы с генетическими мутациями, которые позволили им лучше реагировать на стрессы, такие как засуха, нехватка сахара или засоленность.

Прокрутите, чтобы прочитать

Прокрутите, чтобы прочитать

Этот сорт выращивают в MMS, а также в обычных почвенных смесях и их смеси. Хотя растения могут расти в симуляции Марса, они не процветают так же, как растения, выращенные в горшечной почве и их смеси. Впоследствии в ходе экспериментов четверть смоделированной марсианской почвы была заменена горшечной почвой, что привело к лучшему развитию.

Команда также экспериментировала с количеством перхлората в почве и обнаружила, что 3 грамма перхлората на килограмм устойчивости является порогом отсутствия роста. Между тем, мутантный штамм все еще может укореняться со скоростью 1 грамм на килограмм.

Их результаты показывают, что генетически модифицированный рис может расти в марсианской почве. Следующие шаги будут включать в себя эксперименты с более новой симуляцией марсианской почвы под названием Mars Global Simulant, а также с другими линиями риса, которые обладают повышенной устойчивостью к более высоким концентрациям соли.

Важной частью этого исследования будет определение степени, в которой перхлораты могут поглощаться растениями из почвы. Двигаясь дальше, исследователи хотят поместить рис в закрытую камеру обитания и поместить его в камеру моделирования Марса, которая воспроизводит температуру и атмосферу красной планеты.

Независимо от того, будут ли люди колонизировать Марс или нет, исследования команды могут быть применены к Земле. Второй автор тезисов, Абхилаш Рамачандран, научный сотрудник Арканзасского центра космических и планетарных наук, отметил, что он разговаривал с австралийским исследователем из района с высокой соленостью почвы и видел в их работе потенциальный путь. «Мы можем использовать Землю в качестве земного аналога до того, как семена будут отправлены на Марс», — сказал он.

Первый автор тезисов, Питер Джеймс Ганн, докторант в области клеточной и молекулярной биологии, сказал, что проект начался, когда он встретил Рамачандрана за кофе в студенческом союзе. «Он был новичком в университете, и мы делились тем, что делаем в наших соответствующих лабораториях. Поскольку он работает в планетарной науке, а я специализируюсь на клеточной и молекулярной биологии, мы решили попробовать растения», — сказал он.

К исследованию присоединился соавтор Yheni Dwiningsih, научный сотрудник с докторской степенью в области растениеводства; Доминик Дхарвадкер, студент бакалавриата колледжа с отличием; и Вибха Шривастава, профессор кафедры растений, почв и наук об окружающей среде. Все вышеперечисленные компании имеют соглашение о сотрудничестве с Отделом сельского хозяйства U of A System. Источник: Phys.org