酢で植物を育てると干ばつを生き延びる可能性がある

気候変動の脅威が迫る中、農家も科学者も、安定した食糧源を維持するためには、作物が干ばつなどの事象に対してより耐性を持つようになっていることに気づき始めている。

中学校の理科の実験から出てきたような話に聞こえるし、そのように見えるが、日本の理化学研究所環境資源科学センターで行われた研究によると、植物の干ばつ耐性を高める新しい簡単な方法は、酢の中で植物を育てることだという。

この発見は、乾燥した条件に特に耐性があると思われるシロイヌナズナの突然変異体の調査から始まりました。これらの植物は、酵素 HDA6 に変異があり、完璧とは言えない条件でも生育することができます。

通常の植物では、HDA6 は干ばつ時に酢酸（酢酸によって形成される塩で、酢の主成分）を生成する生物学的経路に関連し、新芽の生存に役立ちます。

「HDA6は、通常の条件下では酢酸生合成遺伝子を直接抑制します」と、日本の理化学研究所の研究員で、本研究の著者であるキム・ジョンミョン氏は言う。「一方、干ばつ条件下では、HDA6はこれらの遺伝子領域から除去され、酢酸が特に生成されるのです。」

この酵素は一種のスイッチとして機能し、ストレス時にこの酵素が欠如すると、植物が通常の糖分解から酢酸生成に移行する時期が来たことを知らせる。しかし、この経路は変異したシロイヌナズナではさらに活発で、より多くの酢酸を生成した。このため、変異したシロイヌナズナは、より一般的な植物よりも、最適とは言えない条件で生き延びるのに役立っているようだ。

それで、酢酸が干ばつを生き延びるための鍵であるならば、普通の植物にその秘密のソースを加えるだけでよいのではないか、と研究者たちは考えた。そして、それはシロイヌナズナよりもおいしい作物にも効果があるのだろうか？

案の定、酢酸を混ぜた土で育った植物の 70 パーセント以上が、干ばつ状態を少なくとも 14 日間生き延びました。他の有機酸 (または水だけ) で育った植物は、実験のその時点でほぼすべて枯れていました。そして、有望な結果は、トウモロコシ、米、小麦などの一般的な作物を含むさまざまな種に当てはまり、研究者が各植物の理想的な濃度を決定すると、酢の助けを借りて、干ばつ耐性が大幅に向上しました。

「酢酸の効果と有用性の普遍性を確認し、その意義を広めるために、私たちは世界の主食である米、小麦、トウモロコシ、そしてパン粉の基本植物である菜種をターゲットにしました」とキム氏は言う。「さらに、これらの植物が酢酸技術を受け入れることができれば、世界の公共の利益と福祉を豊かにすることができると考えました。」

植物をより丈夫にするために使用できる遺伝子組み換えプロセスと比較すると、酢を使った方法は安価で、シンプルで、持続可能なプロセスであり、多くの人が利用できるようになります。キム氏は、農家から花屋のオーナー、アマチュアの園芸家まで、すでにこの方法にあらゆる人から関心が寄せられていると語っています。

彼の次のステップは、この耐性を可能にするシグナル経路をさらに詳しく調べ、屋外の畑での酢酸散布の最適な条件を見つけることです。

「現在、私たちは農家や企業と協力して、このシステムを適用する方法を見つけようとしています」とキム氏は言う。