気候変動に強い、新たなジャガイモ品種で食料供給を守る異常気象対応作物

Tokyoイリノイ大学の研究チームは、暑さに強い新たな品種のジャガイモを開発しました。この遺伝子組み換えされたジャガイモは、熱波の際に重さが30%増加することが確認されています。この画期的な進展は、気候変動が進む中でジャガイモ栽培に依存している地域の食糧供給を確保する助けとなる可能性があります。
研究者たちは、植物の収量を向上させるために光呼吸を解決しようとしました。光呼吸は、植物の酵素ルビスコが二酸化炭素の代わりに酸素を使用することで、エネルギーを浪費し、結果として収量を最大40%減少させる可能性があります。この現象は、熱波のような高温の状況で悪化します。これに対処するために、科学者たちはジャガイモにグリコレートデヒドロゲナーゼとマレートシンターゼという2つの遺伝子を追加しました。これらの遺伝子は、植物が葉緑体でより効率的に光合成を行うのを助けます。
これらの発見は、世界中の農業に大きな影響を与える可能性があります。この成果が農業にどのような変化をもたらすのかご紹介します。
- 気候変動の影響を受けやすい地域での食料安全保障の向上。
- キャッサバなどの重要な作物にも同様の改善の可能性。
- 光呼吸によるエネルギーの無駄を削減し、収穫量を増やす。
- 遺伝子組み換え作物での栄養価の維持。
将来の食料供給を確保するためには、極端な気象条件に耐えられる作物を開発することが重要です。地球の気温が上昇する中で、ストレス下でも多くの収穫が可能な作物が必要とされています。ジャガイモの改良に成功したことから、他の主要作物でも同様の取り組みが可能であると考えられます。これにより、通常の農業が困難な地域でも、より安定した食料供給が実現できるかもしれません。
異なる地域で同様の良好な結果を得られるかどうかを確認するために、作物の試験がまだ必要です。初期の結果は良好であり、農業手法が気候変動による問題に対応するように変わる可能性を示唆しています。
キャサリン・ミーチャム=ヘンソルドと彼女のチームは、「光合成効率の向上を実現する(RIPE)」というプロジェクトに取り組んでいます。このプロジェクトは、ビル & メリンダ・ゲイツ財団などの支援を受け、太陽光をより効果的に食料へと変える能力を持つ作物を開発することを目指しています。さらなる研究が必要ですが、これらの進展は、気候変動に伴う世界的な食料不足の解決に希望をもたらしています。
この研究はこちらに掲載されています:
http://dx.doi.org/10.1111/gcb.17595およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は
Katherine Meacham-Hensold, Amanda P. Cavanagh, Peyton Sorensen, Paul F. South, Jessica Fowler, Ryan Boyd, Jooyeon Jeong, Steven Burgess, Samantha Stutz, Ryan N. Dilger, Moonsub Lee, Nicholas Ferrari, Justin Larkin, Donald R. Ort. Shortcutting Photorespiration Protects Potato Photosynthesis and Tuber Yield Against Heatwave Stress. Global Change Biology, 2024 DOI: 10.1111/gcb.17595

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