新しい発見: 遺伝子操作されたイネは火星の土壌で育つことができる

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2023-04-27 17:11:54

稲がいっぱいです。 画像:レプブリカ

スペース — Andy Weir の 2011 年のベストセラー、’The Martian’ は、植物学者の Mark Watney が火星で立ち往生した後、食物を栽培するための努力を記録しています。 ワトニー氏の当初の取り組みはジャガイモの栽培に焦点を当てていましたが、新しい研究では、米の栽培というより良い選択肢があります。

この研究は、第 54 回月惑星科学会議で、U of A の学際的な研究者チームによって発表されました。研究概要の概要は次のとおりです。ライスは、ストレス遺伝子の制御による課題の克服により、火星レゴリスで成長し、生き残ることができます。火星での栽培における最大の課題の 1 つは、地球の土壌で検出された過塩素酸塩の存在であり、一般に植物にとって有毒であると考えられています。

チームは、NASA とジェット推進研究所の科学者によって開発された Mojave Mars Simulant (MMS) と呼ばれる、モハーベ砂漠から抽出された玄武岩が豊富な土壌を使用して、火星のレゴリス (土壌) をシミュレートすることができました。 チームは次に、1 つの野生型と、干ばつ、糖分不足、塩分などのストレスによりよく反応できる遺伝子変異を遺伝子操作した 2 つの系統を含む、3 種類のイネを植えました。

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この品種は、MMS だけでなく、通常のポッティング ミックスや 2 つのミックスでも栽培されています。 植物は火星シミュレーションで成長できますが、鉢植えの土や 2 つの混合物で成長したものと同じようには成長しません。 その後の実験で、シミュレートされた火星の土の 4 分の 1 を鉢植えの土に置き換えた結果、より良い開発が行われました。

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チームはまた、土壌中の過塩素酸塩の量を実験し、抵抗力のある 1 キログラムあたり 3 グラムの過塩素酸塩が成長しない閾値であることを発見しました。 一方、変異株はまだ 1 キログラムあたり 1 グラムで根を張ることができます。

彼らの発見は、遺伝子組み換え米が火星の土壌で育つ方法があるかもしれないことを示唆しています。 次のステップには、Mars Global Simulant と呼ばれる新しい火星の土壌シミュレーションや、より高い塩分濃度に対する耐性を高めた他のイネ系統の実験が含まれます。

この研究の重要な部分は、過塩素酸塩が土壌から植物に吸収される程度を決定することです. さらに研究者は、イネを密閉された生息環境チャンバーに入れ、火星の温度と大気を再現する火星シミュレーションチャンバーに入れたいと考えています。

人間が火星に植民するかどうかにかかわらず、チームの研究は地球に適用できます。 アーカンソー宇宙惑星科学センターのポスドク研究員であるアブヒラッシュ・ラマチャンドランは、アブストラクトの2番目の著者であり、塩分濃度の高い土壌のある地域のオーストラリア人研究者と話をしたことがあり、彼らの研究が潜在的な方法であると考えていたことを指摘しました。 「種子が火星に送られる前に、地球を地上のアナログとして使用できます」と彼は言いました。

アブストラクトの最初の著者で、細胞および分子生物学の博士課程の学生であるピーター ジェームズ ギャンは、このプロジェクトは学生組合でコーヒーを飲みにラマチャンドランに会ったときに始まったと語った。 「彼は大学では新人で、私たちはそれぞれの研究室で行っていることを共有しました。彼は惑星科学を研究しており、私は細胞および分子生物学を専門としているので、植物を試してみることにしました」と彼は言いました。

この研究には、植物科学の博士研究員である共著者の Yheni Dwiningsih も参加しました。 オナーズ・カレッジの学部生、ドミニク・ダーワドカー。 植物、土壌、環境科学科の教授であるVibha Srivastava。 上記の名前はすべて、U of A System Division of Agriculture との協力協定に組み込まれています。 ソース: Phys.org

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