目的地は火星――そして将来の宇宙農業には、耐性の高い作物が不可欠だ。科学者たちは、「火星レゴリス刺激剤」（MRS）を用いてサツマイモの栽培を試験している。MRSとは、火星の土壌の化学的、鉱物学的、物理的特性を模倣するように特別に設計された、地球上の生育基質である。
「生物が地球外環境にどのように適応するかを理解することは、地球外での人類の生存を支えるために不可欠である」とチンレディ氏らは論文で述べている。 紙 Journal of Advanced Researchに掲載。「サツマイモ（サツマイモ」は、その高い収量、干ばつ耐性、高い栄養価、そしてつるの挿し木からの再生能力により、宇宙農業に適した作物として際立っている。
火星の土壌は農業にとって大きな課題となっている。塩分（過塩素酸塩と硫酸塩）が多く、鉄とマンガンも過剰に含まれており、有機物が不足しているため保水性が低い。そのため科学者たちは、火星でサツマイモなどの植物がどのように生育するかを検証し、植物のストレス反応を研究するために、火星土壌研究装置（MRS）を利用している。
「地球外の土壌における植物の適応性を調査することは、宇宙飛行士のための食料を栽培することを目的とした火星探査ミッションにとって極めて重要である」と、チンレディ氏らは記している。
サツマイモが火星の土壌にどの程度耐えられるかを調べるため、科学者たちは米国ウェストバージニア州立大学のバイオプレックス施設で、対照となる培養土、または模擬火星土壌を入れた鉢でサツマイモを栽培した。チンレディ氏らは、葉、茎、貯蔵根から植物の遺伝物質（全RNA）を分離し、地球の土壌で育てた植物と模擬火星土壌で育てた植物の遺伝子発現を比較した。葉、茎、貯蔵根については次世代シーケンシングも実施した。
科学者たちは、火星の土壌で育った植物では、主要なストレス応答遺伝子の発現量が常に高いことを発見した。
これまでの研究では、栄養素を補給すればサツマイモは火星のレゴリスでも生育できることが示されていましたが、チンレディ氏らの今回の研究はさらに踏み込み、サツマイモが火星の土壌のストレスにどのように反応するかに関与する可能性のある遺伝子を特定しました。彼らは、細胞壁修飾、二次代謝産物、活性酸素種の管理、代謝解毒に関わる遺伝子が、組織特異的な方法（例えば、葉や根）で影響を受けることを明らかにしました。
火星の土壌で生育した植物では、シトクロムP450ファミリーに属する防御関連遺伝子群も活性化されていた。さらに、干ばつや重金属ストレスに関与することが知られている遺伝子の発現変化も観察された。
火星に似た土壌に地球由来の栄養素を混ぜ合わせた実験から得られたこれらの基本的な知見は、人類が持続可能な宇宙農業を構築するための良い第一歩となる。
「今後の研究は、遺伝的に扱いやすいモデル作物システムにおける機能検証に焦点を当てる」とチンレディ氏らは述べている。「これらのモデルから得られた知見は、サツマイモの標的育種および遺伝的改良戦略に役立てられ、ひいては宇宙農業向けの耐ストレス性作物の開発を支援することになるだろう。」
記事を読む： チンレディ、S., チンナンナン、K., ナタラジャン、P.パテル、V.、 リー、G., チャクラバルティ、M.Nimmakayala, P.、および Reddy, U. (2026) サツマイモの火星土壌模擬物質への分子適応：mRNA および長鎖非コード RNA 解析からの知見。 先端研究ジャーナル。 で利用可能： https://doi.org/10.1016/j.jare.2026.04.050.
表紙画像：実写 画像 ESAのOSIRIS装置で撮影された火星の画像 ロゼッタ 2007年2月に探査機が惑星をフライバイした際の画像。OSIRISのオレンジ（赤）、緑、青のフィルターを使用して生成された。 ©ESA OSIRISチームMPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDAのESAおよびMPSの提供による。 CC BY-SA 3.0 IGO
