作物科学における革新の次の波は、植物の交配や遺伝子の再プログラミングからではなく、そこに生息する微生物を微調整することによってもたらされる可能性があります。 それらの上と周り。
はい、 植物には微生物叢があり、 それも、 そして、それらの数十億の小さなヒッチハイカーは、彼らが成長し、侵入する病原体と戦うのを助けることができます。研究者たちは、これらの微生物群集を理解し、植物が干ばつに対してより抵抗力を持つようになるようにそれらを調整しようとしています。 熱と感染。グローバリゼーションと気候変動により作物の病気が蔓延するにつれて、 強化された微生物叢を備えた耐病性植物は、増加する人口に安定した食糧供給を確保するために不可欠になる可能性があります。
「将来は植物に自然を与えることだと思います。 生産的な微生物叢とコミュニティ全体のバランスを取り、 」とTomislavCernavaは言います。 オーストリアのグラーツ工科大学の微生物学者。
植物に関連する微生物は、何十年にもわたって肥沃な研究分野でした。植物研究者は土壌中の微生物叢を特定しました、 これは、植物が互いに通信するのを助けることができる窒素や根に関連する菌類などの栄養素を植物が獲得するのを助けることができます。しかし、最近の研究では、そこに群がっている微生物についてさらに学ぶために、種子の中を覗き見しています。
Cernavaと彼のチームは、1月に発表された新しい論文でイネ種子のマイクロバイオームについて説明しました。 自然植物 。彼のチームは、マイクロバイオームを見つけることができる場所でマイクロバイオームを探していただけではありませんでした。 しかし—それはパズルを解こうとしていました。
中国の科学者たちは、浙江省沿岸部のいくつかのイネが、 バークホルデリアプランタリ 、 他の人は免疫がありましたが。植物は同一でなければなりませんでした。それらは同じ栽培品種から育てられました、 またはひずみ、 種子のと遺伝的双子でした。
よく調べてみると、 チェルナヴァは、感染しやすい植物が異なる種子微生物叢を持っていることを発見しました。具体的には、 感受性の高い植物は、と呼ばれる細菌群の量が少なかった スフィンゴモナス 、 侵入者がトロポロンを作るのを阻止する酸を生成することにより、病原菌を寄せ付けませんでした。 イネの成長を阻害する化学物質。
感染による免疫は、さらに追加することで感受性の高い植物に移すことができます スフィンゴモナス それらのマイクロバイオームに、または感受性植物に直接保護酸を加えることによって。
その最後のステップは、一部の研究者の耳を刺激するものです。マイクロバイオームを変更することによって免疫を伝達し、 特に野生では、 攻撃するのが難しいターゲットでした。 「これは、実際に現場で機能する数少ないケースの1つです。 」とSheng-YangHeは言います。 研究に関与しなかったデューク大学の植物生物学者。
研究者は以前に細菌からの防御免疫を観察し、責任のある種を分離しました。しかし、野生のバクテリアと野生の植物を含むより複雑なシステムへの介入としてバクテリアを使用する時が来たら、 多くの場合、機能しません。 彼は言います、 おそらく環境条件のため、 または常駐微生物群集、 異なっています。
それぞれの単一の種は、はるかに大きな微生物叢コミュニティのほんの一部です。 それが植物とどのように相互作用するかに影響を与える可能性があります、 マットアグラーによると、 ドイツのフリードリッヒシラー大学イエナの植物微生物叢研究者。
微生物群集がどのように連携するかを理解することは、微生物叢を利用したいと考えている研究者や農民にとって不可欠です。 アグラーは言います。個々の種が特定の効果を持っていることがわかるかもしれませんが、 植物が直面する可能性のある多くの脅威があります、 さまざまな微生物がさまざまなシナリオで植物を助ける可能性があります。 「この成長期に何が来るのか、あなたは決して知りません。 」アグラーは付け加えます。
研究者がこれらの複雑さをナビゲートする方法を見つけることができれば、 微生物叢は、食糧供給を強化するための幅広い介入のための肥沃な土地になる可能性があります。それが重要であることが判明する可能性があります。人間は植物を選択的に繁殖させて10のより望ましい特性を生み出してきましたが、 000年、 今日の介入は主に、かなりの数のアメリカ人による反対に直面している遺伝子工学技術を通じて実験室で行われます。 2016年のピュー研究所の調査では、 回答者の39％は、GMOは他の食品よりも健康に悪いと考えていました。 ほとんどの科学者が彼らが安全であることに同意しているという事実にもかかわらず。
植物の微生物叢への調整は、はるかに物議を醸すアプローチではないかもしれません、 研究者は言う。 「遺伝子工学を忘れて、 」とデュークの彼は言います。 「そのような[微生物]コミュニティを、通常はそのコミュニティを持たない植物に移植できれば、 それは素晴らしいことではないでしょうか？」
微生物の力を農民に利用している企業はすでにいくつかありますが、 バクテリアや菌類を有機農薬や、栄養素を与えるのに役立つバクテリアでコーティングされた種子として販売しています。
しかしそれ以来 スフィンゴモナス バクテリアは実際にイネの種子の中に住んでいます、 それが提供する免疫力は、イネの世代から世代へと受け継がれます。内部の微生物叢を変更することは、1回限りのようなものかもしれません。 予防策、 常に使用される薬ではなく。
チェルナヴァは、彼のチームの仕事がいつか商業的に利用可能になり、稲作を保護するのに役立つと考えています。 そして彼は、自然が農業の新しい革新を刺激し続けることができることを望んでいます。
「将来的には、 」と彼は言います、 「私たちは自然から学ぶように努めるべきです。」
