ワシントン州バンクーバーにあるワシントン州立大学（WSU）の研究チームは,高価な肥料に頼らない穀物の栽培を可能にする技術に一歩近づいたと発表しました.この技術は,根粒菌などの細菌に含まれる遺伝子を,窒素を収穫できない他の細菌に移植することで実現されました.この成果は,植物と微生物が数十万年かけて築き上げてきた共生の仕組みを明らかにし,今後の肥料使用の削減に向けた大きな可能性を示しています.
研究は約10年前から続いており,その過程で「共生（エンドスymbiosis）」という現象が注目されています.この現象では,微生物が植物の細胞内で生活し,双方が協力して生きる仕組みが働きます.WSUの生物学科学准教授ステファニー・ポーター氏,ポスドク研究員アングリカ・モントーヤ氏,およびブリガム・ヤング大学の研究者らは,研究成果を『Cell Biology』誌に発表しました.
研究チームは,窒素を収穫する細菌とそうでない細菌を組み合わせることに成功しました.通常,この2種の細菌は交配しませんが,研究チームが開発した遺伝子ツールのおかげで成功しました.数百万回の組み合わせを試行し,多くの菌株が成功裏に変換されました.特に,窒素を収穫する元の菌株と近い関係にある菌株では,変換がうまくいきました.
多くの場合,ホストに有益であり,研究者らの予想とは逆に害を及ぼすことはありませんでした.科学者たちは,どの菌株が最も良い結果をもたらしたかを調査する計画です.モントーヤ氏は,「我々の研究は,これらの窒素固定遺伝子を新しい菌株に移植し,その遺伝子が背景ゲノムとどう相互作用するかを理解するためのきっかけになることを願っています」と述べました.
また,研究チームは,現在肥料に依存している作物にも実用的な応用を想定しています.ポーター氏は,「我々は,この転換を成功させるための遺伝子やその変異体を研究し,農家が作物に必要な窒素を確保できるようにするための技術をさらに高めていきたい」と語りました.
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