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生産性が25%アップ!東京大学が地球温暖化に適応したイネを作出に成功

2021.05.15

高温環境におけるイネの光合成機能を増強し、イネの生産性を25%向上に成功

近年の温暖化による地球規模の環境劣化や開発途上地域での爆発的な人口増加などにより、食糧の安定供給は人類にとって最も重要な課題になると考えられている。作物の生産性は、葉で行われる光合成能力と密接に関連する。

地球の年平均気温が1℃上昇するごとに世界のイネの収量は17%減少すると報告されており、これには高温による光合成能力の低下が関与していると考えられる。近未来に懸念される地球温暖化による食糧危機を乗り越えるためにも、高温耐性作物の開発は必須だ。

今回、東京大学大学院農学生命科学研究科 矢守 航 准教授らの共同研究によって、光合成のCO2固定酵素であるルビスコと、ルビスコの活性化を促進する酵素であるルビスコアクチベースを増強した二重形質転換体イネを新たに作出し、野生型イネと比較して、高温環境における光合成速度を約20%、最終的な植物体重量を約26%向上させることに成功した(図1)。

植物の光合成は、私たちの食料ばかりでなく、地球のほぼ全ての生命の究極のエネルギー源だ。種々の用途に使われるバイオマスを供給し、私たちの呼吸に必要な酸素を供給する意味でも、非常に重要な反応だ。

今後は、近未来に必至の温暖化環境において光合成が抑制されるメカニズムの全貌を解明し、その対策を講じることで、光合成効率の改善を可能にしなければならない。それが基礎となって、バイオマスや食料増産、地球レベルの大気中CO2濃度の削減につながることが期待される。

構成/ino.

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