O destino é Marte – e uma cultura resistente é necessária para a futura agricultura espacial. Cientistas estão testando batata-doce usando um "estimulante de regolito marciano" (MRS, na sigla em inglês) – um substrato de cultivo terrestre especialmente projetado para imitar as propriedades químicas, minerais e físicas do solo marciano.

“Compreender como os organismos se adaptam a ambientes extraterrestres é essencial para a viabilidade da vida humana além da Terra”, escrevem Chinreddy e seus colegas em seu artigo. papel Publicado no Journal of Advanced Research. “Batata-doce (Ipomoea batatas) destaca-se entre as culturas potenciais para a agricultura espacial devido ao seu rendimento robusto, tolerância à seca, alto valor nutricional e capacidade de regeneração a partir de estacas de videira.”

Uma jovem planta de batata-doce crescendo na Terra. Crédito da imagem: ramyasanjay iNaturalista CC BY-NC 4.0

O solo marciano apresenta desafios significativos para a agricultura. Contém altos níveis de sal (percloratos e sulfatos), excesso de ferro e manganês, e retém pouca água devido à falta de matéria orgânica. Por isso, os cientistas utilizam a espectroscopia de ressonância magnética (MRS) para testar como plantas como a batata-doce poderiam crescer em Marte e para estudar sua resposta ao estresse.

“Explorar a adaptabilidade das plantas em solos extraterrestres é crucial para as missões a Marte que visam cultivar alimentos para os astronautas”, escrevem Chinreddy e seus colegas.

Para descobrir como a batata-doce poderia tolerar o solo marciano, os cientistas cultivaram a planta em vasos contendo uma mistura de controle de solo para vasos ou a mistura simulada de solo marciano nas instalações do Bioplex na Universidade Estadual da Virgínia Ocidental, nos Estados Unidos. Chinreddy e seus colegas isolaram o material genético das plantas (RNA total) de folhas, brotos e raízes tuberosas e compararam a expressão gênica entre as plantas cultivadas em solo terrestre e aquelas cultivadas na mistura simulada de solo marciano. O sequenciamento de nova geração foi realizado nas folhas, brotos e raízes tuberosas.

Os cientistas descobriram que os principais genes de resposta ao estresse eram consistentemente mais expressos em plantas cultivadas em solo marciano.

Talvez um dia, os astronautas colham batata-doce em Marte. Crédito da imagem: Jiang Lei iNaturalista CC BY-NC 4.0

Embora pesquisas anteriores já tivessem demonstrado que a batata-doce pode crescer no regolito marciano suplementado com nutrientes, este estudo de Chinreddy e seus colegas vai além, identificando genes potencialmente envolvidos na forma como a batata-doce responde ao estresse do solo marciano. Eles mostram que genes para modificação da parede celular, metabólitos secundários, gerenciamento de espécies reativas de oxigênio e desintoxicação metabólica são afetados de maneira tecido-específica (por exemplo, em folhas ou raízes).

Um grupo de genes relacionados à defesa, pertencentes à família do citocromo P450, também foi ativado por plantas cultivadas em solo marciano. Além disso, foram observadas alterações na expressão gênica de genes conhecidos por estarem envolvidos na resposta ao estresse hídrico e a metais pesados.

Essas descobertas iniciais sobre um solo semelhante ao de Marte, misturado com nutrientes terrestres, são um bom primeiro passo para a humanidade construir uma agricultura espacial resiliente.  

"O trabalho futuro se concentrará na validação funcional em sistemas de cultivo modelo geneticamente manipuláveis", escrevem Chinreddy e seus colegas. "Os conhecimentos obtidos a partir desses modelos podem, posteriormente, orientar estratégias de melhoramento genético e aprimoramento da batata-doce, apoiando assim o desenvolvimento de culturas resistentes ao estresse para a agricultura espacial."

LEIA O ARTIGO: Chinreddy, S., Chinnannan, K., Natarajan, P.Patel, V., Lee, G., Chakrabarti, M., Nimmakayala, P., e Reddy, U. (2026) Adaptação molecular da batata-doce ao simulante de solo marciano: insights de análises de mRNA e RNA não codificante longo. Jornal de Pesquisa Avançada. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.jare.2026.04.050.

Imagem da capa: Cores reais imagem de Marte, capturada pelo instrumento OSIRIS da ESA. Rosetta A sonda espacial durante sua passagem próxima ao planeta em fevereiro de 2007. A imagem foi gerada usando os filtros laranja (vermelho), verde e azul do sistema OSIRIS. ©ESA Cortesia da ESA e do MPS para a Equipe OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA, CC BY-SA 3.0 IGO