Генетически отредактированный рис вырос в имитаторе марсианского грунта

Биологи определили, что генетически отредактированный рис может выжить в марсианском грунте, бедном водой и питательными веществами. Однако если реголит будет содержать много перхлоратов, то ни один из сортов риса прорасти в нем не сможет. Доклад по результатам работы был представлен на 54-й Лунной и планетарной научной конференции (LPSC).

Для обеспечения нормального функционирования долговременных баз на Луне и Марсе астронавтам будет необходимо организовать производство биомассы для создания продуктов питания, причем, возможно, с использованием местного реголита. К настоящему моменту был проведен ряд попыток вырастить различные растения, такие как картофель, бобовые, салат, Резуховидку Таля в имитаторах лунного и марсианского грунта

Группа биологов во главе с Питером Джеймсом Ганном (Peter James Icalia Gann) из Колледжа искусств и наук Уильяма Фулбрайта представила результаты экспериментов по проращиванию риса в имитаторе марсианского реголита MMS1 (Mojave Mars Simulant 1). В них участвовали три вида риса сортов Zhe 733 и Kitaake, два из них были генетически отредактированы.

Ученые внесли мутации в гены белков, которые запускают клеточный рост, если питательные вещества есть, или реакцию стресса, если их нет или мало. Таким образом они рассчитывали сделать растения более устойчивыми к засолению почвы, недостатку сахара, засухе и нехватке питательных веществ. В случае линии ΔTOR не работал белок OsTOR, в случае линии pNs73 — OsSnRK1a.

В экспериментах небольшие горшки наполняли пятью граммами грунта и в каждый горшок добавляли деминерализованную воду. В качестве почвы использовался MMS1 с варьируемой долей обычной горшечной почвы, а также MMS1 в который добавлялся перхлорат магния (Mg(ClO₄)₂) в двух разных концентрациях (0,1 и 0,3 процента), чтобы точнее имитировать марсианский грунт, содержащий перхлораты. В период роста в камере средняя температура днем составляла 33 градуса Цельсия, ночью — 23 градуса Цельсия. Растения поливали деминерализованной водой один или два раза в день.

Растения, выращенные в чистом MMS1, демонстрировали замедленный рост, плохую морфологию корней и более низкую фотосинтетическую активность, чем в случае обычной земной почвы, однако эти показатели улучшались при добавлении обычной почвы. Более того, рост побегов и корней, а также содержание хлорофилла в смесях ММС1 с горшечным грунтом (75, 50 и 25 процентов ММС1) порой был даже сравним с контрольной средой (обычный горшечный грунт).

В случае марсианского грунта с 0,1-процентной добавкой хлорида магния у pNs73 образовались структуры побега и корня, только корень наблюдался у дикого риса, а у ΔTOR не было никаких признаков роста. В случае марсианского грунта с 0,3-процентной добавкой перхлората магния все три линии не смогли прорасти. Таким образом, редактирование SnRK1a может привести к созданию линии риса, которая может прорастать в загрязненном перхлоратами марсианском грунте.

Ранее мы рассказывали о том, как китайцы прорастили рис, побывавший в межпланетном пространстве, на Земле.