ペンシルベニア州立大学の研究者であるサリー・マッケンジーは、大豆を怖がらせるために実際に着手したわけではありません.しかし、植物の MSH1 遺伝子を沈黙させたとき、彼女はそうしました。植物は完璧な状態で成長していましたが、干ばつ、極端な寒さと暑さ、強い光のレベルなど、さまざまなストレスに同時に直面していることに突然気づきました。植物は、ストレスに対処するために遺伝子応答を増幅することで反応しました。その後、マッケンジーがこれらの植物を元の株と交配すると、子孫は親植物のストレスを「記憶」し、より元気で回復力があり、生産的に成長しました.この発見は、極端な気候に備えた植物の育種に重要な意味を持ちます。
制作の 10 年
Mackenzie 氏が MSH1 遺伝子を発見したのは約 10 年前のことです。それはすべての植物が持っているものですが、当時、彼女はその重要性に気づいていませんでした.
「最近、MSH1 遺伝子を置換した後、植物がそのストレスの「記憶」を持っていることを偶然発見しました。記憶とは、その成長の特徴が、最初に使用した植物とは大きく異なることを意味します」と彼女は言いました。 「そして、何世代にもわたってストレスを覚えています。交配をせず、同じ血統にとどめている限りです。」
MSH1 遺伝子がサイレンシングされた後にストレスを「検出」する植物は、成長を調整し、根の構成を変更し、地上のバイオマスを制限し、開花時期を遅らせ、環境刺激に対する反応を変えることができます。これらの反応は「記憶され」、研究者は報告しており、選択的育種で何世代にもわたって受け継がれています.
彼らの最近の研究の一環として、「メモリー」ダイズ植物との交配に由来する植物が、ネブラスカ州の 4 つの広く離れた場所で、4 つの異なるフィールド条件で大規模に栽培されました。それらは典型的なダイズ植物よりも活力があり、収量が多く、環境によく適応していました.
「それが意味することは、非常に簡単な操作で、最高の作物品種を利用して、より多くの作物を収穫し、回復力を高めることができるということです」とマッケンジーは言います。 「新しい遺伝子を導入していないため、収量と成長パフォーマンスが大幅に向上しました。これは予想外です。表現方法を変えただけです。そして突然、大豆の収量が 13 ～ 14% 増加しました。」
マッケンジーは、すべての植物にはこの能力があり、「私たちが説明する状態は、植物が環境の記憶を伝達して子孫を準備する方法の重要な部分である可能性が高い」と示唆しています。彼女のチームが大豆を使用することを選んだのは、大豆が世界で最も広く栽培されているマメ科植物であり、経済的重要性が牧草に次いで 2 番目だからです。しかし、彼らは他の植物にも取り組み始めています.
なぜ気にするのですか?
この作業は、植物の育種に重要な意味を持ちます。遺伝子組み換え生物とは異なり、新しい遺伝物質は植物に挿入されません。むしろ、この手法は既存の遺伝子の発現を含む「エピジェネティック」です。
また、将来さらに厳しくなる可能性のある気候で食料を栽培する能力にも大きな影響を与えます。暑さと干ばつに強い草、穀物、マメ科植物をもっと繁殖させることができるかもしれません。実際、マッケンジーは、地球全体の食料安全保障を改善するために、この一連の研究を進めてきました.
シリアやレバノンのように、気候変動や戦争によって大きな打撃を受け、自国で食料を生産できない地域では、これが特に重要になるだろうと彼女は指摘した.
「実際に食糧が確保されていない国を追加し始めると、恐ろしいことになります」とマッケンジーは言いました。 「彼らが自国民を養うことができなければ、誰がそれをするつもりですか？そのすべてを管理するために、この大陸で食料生産を増やすことができると考えるのは合理的ではありません.どういうわけか、私たちはこれらの反抗的で困難な環境で食料を生産する方法を見つけなければなりません。」
乞うご期待！今後、この手法が放牧民の利益のために使用される例を探します。
この記事はペンシルベニア州立大学の 2 つのプレス リリースから抜粋したものです: 植物はストレスの「記憶」を子孫に伝え、より回復力のあるものにします t と ダイズを防御モードに「怖がらせる」と、1 世代後にはより良い植物が生まれます。
