Bestsellerowa książka Andy’ego Weira z 2011 roku, Marsjanin, przedstawia wysiłki botanika Marka Watneya, by uprawiać żywność na Marsie po tym, jak utknął tam na mieliźnie. Podczas gdy początkowe wysiłki Watneya koncentrują się na uprawie ziemniaków, nowe badania zaprezentowane na 54. Konferencji Nauk Księżycowych i Planetarnych przez zespół interdyscyplinarnych naukowców z U of A sugerują, że przyszli marsjańscy botanicy, tacy jak Watney, mogą mieć lepszą opcję: uprawę ryżu.

Jak opisano w streszczeniu zespołu, Ryż może rosnąć i przetrwać w marsjańskim regolicie z wyzwaniami, które można pokonać poprzez kontrolę genów związanych ze stresemjednym z największych wyzwań dla uprawy żywności na Marsie jest obecność soli nadchloranowych, które zostały wykryte w glebie planety i są ogólnie uważane za toksyczne dla roślin.

Zespół był w stanie zasymulować marsjańską glebę za pomocą bogatej w bazalt gleby wydobywanej z pustyni Mojave, zwanej Mojave Mars Simulant lub MMS, opracowanej przez naukowców z NASA i Jet Propulsion Laboratory.

Następnie zespoły wyhodowały trzy odmiany ryżu, w tym jedną linię typu dzikiego i dwie zmodyfikowane genetycznie z mutacjami genetycznymi, które pozwalają im lepiej reagować na stres, taki jak susza, głód cukru lub zasolenie. Odmiany te hodowano w MMS, jak również w zwykłej mieszance doniczkowej i hybrydzie obu. Chociaż rośliny były w stanie rosnąć w marsjańskim płynie imitującym, nie były one tak rozwinięte, jak te uprawiane w glebie doniczkowej i mieszance hybrydowej. Zastąpienie zaledwie jednej czwartej imitacji Marsa ziemią doniczkową zaowocowało lepszym rozwojem.

Zespół eksperymentował również z ilością nadchloranu w glebie, stwierdzając, że 3 gramy na kilogram to próg, powyżej którego nic nie rośnie, podczas gdy zmutowane szczepy mogą nadal zakorzenić się w 1 gramie na kilogram.

Ich odkrycia sugerują, że może istnieć sposób, aby genetycznie zmodyfikowany ryż znalazł zakup w marsjańskiej glebie.

LR: Peter James Gann, Abhilash Ramachandran, Dominic Dharwadker, Yheni Dwiningsih i Vibha Srivastava.

Kolejne kroki będą obejmować eksperymentowanie z nowszym marsjańskim symulatorem gleby o nazwie Mars Global Simulant, a także innymi odmianami ryżu, które mają zwiększoną tolerancję na wyższe stężenia soli. Ważną częścią badań będzie ustalenie, w jakim stopniu nadchloran może przedostawać się do rośliny z gleby. W dalszej części drogi naukowcy chcieliby wprowadzić ryż do zamkniętej komory siedliskowej i umieścić go w komorze symulacji Marsa, która odwzorowuje temperaturę i atmosferę planety.

Niezależnie od tego, czy ludzie kiedykolwiek skolonizują Marsa, badania zespołu mogą znaleźć zastosowanie na Ziemi. Drugi autor streszczenia, Abhilash Ramachandran, doktor habilitowany w Arkansas Center for Space and Planetary Sciences, zauważył, że rozmawiał z australijskim naukowcem z obszaru, gdzie gleba ma wysokie zasolenie, i widział ich pracę jako potencjalny sposób uprawiać tam żywność. Dodał: „Możemy użyć Ziemi jako ziemskiego odpowiednika, zanim nasiona zostaną wysłane na Marsa”.

Pierwszy autor streszczenia, Peter James Gann, doktorant biologii komórkowej i molekularnej, powiedział, że projekt rozpoczął się, gdy spotkał Ramachandrana na kawie w związku studenckim. „Był nowy na uniwersytecie i dzieliliśmy się tym, co robiliśmy w naszych odpowiednich laboratoriach. Ponieważ on zajmuje się naukami planetarnymi, a ja specjalizuję się w biologii komórkowej i molekularnej, postanowiliśmy wypróbować rośliny”.

Dołączyli do nich współautorzy Yheni Dwiningsih, doktor habilitowany nauk o roślinach; Dominic Dharwadker, student studiów licencjackich w Honours College; oraz Vibha Srivastava, profesor na Wydziale Nauk o Uprawach, Glebie i Środowisku, który ma wspólne spotkanie z U of A System Division of Agriculture.

Gann na przykład jest zadowolony z tego, jak potoczyła się jego pierwsza rozmowa z Ramachandranem. „Odpowiednie i interesujące badania mogą wynikać z rozmowy z nieznajomymi przy filiżance kawy lub szklance piwa”, powiedział, po czym dodał: „Czy to nie fajne?”

O Uniwersytecie Arkansas: Jako flagowa instytucja Arkansas, U of A zapewnia konkurencyjną na arenie międzynarodowej edukację w ponad 200 programach akademickich. Założona w 1871 roku U of A wnosi ponad 2,2 miliarda dolarów do gospodarki Arkansas poprzez nauczanie nowej wiedzy i umiejętności, przedsiębiorczość i rozwój miejsc pracy, odkrywanie poprzez badania i działalność twórczą, a także zapewnianie szkoleń dla dyscyplin zawodowych. Fundacja Carnegie zalicza U of A do nielicznych amerykańskich szkół wyższych i uniwersytetów o najwyższym poziomie działalności badawczej. Wiadomości z USA i raport ze świata plasuje U of A wśród najlepszych uniwersytetów publicznych w kraju. Zobacz, jak U of A pracuje nad budowaniem lepszego świata w Arkansas Research News.