新的发现表明，基因编辑的水稻可以在火星土壤中存活

来自亚利桑那大学的一个跨学科研究小组在第54届月球和行星科学会议上发表的一项新研究表明，未来的火星植物学家可能能够在火星上种植基因编辑的水稻。

　　

   

   

图片:左起:Peter James Gann, Abhilash Ramachandran, Dominic Dharwadker, Yheni Dwiningsih和Vibha Srivastava。

安迪·威尔在2011年的畅销书《火星人》讲述了植物学家马克·沃特尼在被困火星后努力在火星上种植食物的故事。虽然沃特尼最初的努力集中在种植土豆上，但在第54届月球和行星科学会议上，来自亚利桑那大学的一个跨学科研究小组发表的一项新研究表明，未来像沃特尼这样的火星植物学家可能有更好的选择：种植水稻。

正如该团队的摘要所概述的那样，水稻可以在火星风化层中生长和生存，挑战可以通过控制与压力相关的基因来克服，在火星上种植食物的最大挑战之一是高氯酸盐的存在，高氯酸盐在地球的土壤中被检测到，通常被认为对植物有毒。

该团队能够使用从莫哈韦沙漠开采的玄武岩丰富土壤来模拟火星土壤，称为莫哈韦火星模拟，或MMS，这是由美国宇航局和喷气推进实验室的科学家开发的。

研究小组随后种植了三种水稻品种，包括一种野生型和两种基因编辑的品种，这些品种的基因突变使它们能够更好地应对干旱、糖饥饿或盐度等压力。这些品种是在MMS中种植的，也有普通的盆栽混合和两者的杂交。虽然植物能够在火星模拟环境中生长，但它们不如在盆栽土壤和杂交土壤中生长的植物发达。仅用盆栽土壤替换四分之一的火星模拟物就改善了发展。

该团队还对土壤中高氯酸盐的含量进行了实验，发现每公斤3克是任何植物都无法生长的阈值，而突变菌株仍然可以在每公斤1克的土壤中生根。

他们的发现表明，转基因水稻可能会在火星土壤中找到生机。

接下来的步骤将包括试验一种新的火星土壤模拟物，称为火星全球模拟物，以及其他对更高盐浓度具有更高耐受性的水稻品种。这项研究的一个重要部分将是确定高氯酸盐从土壤中渗入植物的程度。在未来的研究中，研究人员希望将大米引入一个封闭的栖息地，并将其放置在火星模拟室中，该模拟室可以复制火星的温度和大气。

无论人类是否会殖民火星，该团队的研究都可以在地球上应用。摘要的第二作者，阿肯色空间和行星科学中心的博士后研究员阿比拉什·拉马钱德兰(Abhilash Ramachandran)指出，他与一位来自土壤含盐量高的地区的澳大利亚研究人员进行了交谈，并认为他们的工作是在那里种植食物的潜在方法。他补充说:“在种子被送到火星之前，我们可以把地球作为地球的模拟物。”

第一作者、细胞和分子生物学博士生彼得·詹姆斯·江恩(Peter James Gann)说，这个项目始于他在学生会与拉马钱德兰一起喝咖啡。“他是大学新来的，我们分享了我们在各自实验室里所做的事情。因为他研究行星科学，而我专门研究细胞和分子生物学，我们决定试试植物。”

江恩对他与拉马钱德兰最初的谈话结果感到满意。他说:“与陌生人边喝咖啡或啤酒边交谈，可能会产生相关而有趣的研究结果。”然后他补充道:“这不是很酷吗?”

 

---