오카야마 대학 자원 식물 과학 연구소의 스기모토 학준 교수 등의 연구 그룹은 국제 우주 정거장 (ISS) 선외에 보관 한 벼 종자는 보관 기간의 길이에 따라 발아율이 저하되어 종자 중 발아 에 관여하는 저장형 mRNA가 감소하는 것으로 나타났다.
인류가 우주에서 장기적으로 체재하고 활동하는 경우 식량자급을 위해 우주에서 종자를 보관하고 재배할 필요가 있다.지상에서는 종자의 보관은 저온 저습 조건하에서 실시하지만, 우주에서는 이용할 수 있는 전력이나 건축 자재 등에 제한이 있고, 종자 보관 시설은 가능한 한 간소한 것이 요구된다.하지만 우주선, 전자기장, 미소중력 등의 지구상과는 전혀 다른 우주환경이 종자의 생존능력에 미치는 영향에 관한 정보는 적고, 우주환경에서의 종자의 생존능력에 관여하는 인자나 어느 정도의 방어 수준이 필요하거나 불명하다.
연구그룹은 농업생물자원연구소(현 국립연구개발법인 농업·식품산업기술종합연구기구)의 협력하에 ISS 선외에 벼 종자를 보관하여 생존능력과 발현유전자의 망라적 해석 했다.벼 '일본청' 종자를 금속통에 넣고 ISS 선외에 설치하고, 13 혹은 20개월 방치한 후 지상으로 반송했다.그 결과, 13개월 선외보관종자는 흡수 후 3일째에 발아하고 발아율은 48%였지만, 20개월 선외보관종자는 5일째에 발아율이 7%로 이었다.
이에 따라, ISS 선외에서의 보관 기간의 길이에 따라 벼 종자의 발아율이 저하되어 발아가 지연된 것이 확인되었다.종자, 발아 종자, 유소아나 뿌리의 유전자 서열, 유전자량을 해석한 결과, 어느 벼의 유전자에도 변이는 거의 인정되지 않지만, 20개월 선외 보관 종자에서는, 발아에 관여하는 저장형 mRNA 양이 감소하고 있음을 밝혀 우주 환경에 의한 저장 mRNA의 손상이 종자의 생존 능력에 관여하는 것으로 나타났다.
본 연구의 성과는 우주환경에서 보관하는 종자에 일어날 수 있는 문제나 종자의 보관에 필수적인 조건을 알기 위해 유용한 것으로, 향후 인류의 우주개발에 공헌할 것으로 기대된다.
