塩害を受けた土壌が毎年農業から数十億ドルを奪い続ける世界で、多肉質の茎を持つ地味な植物は、他の作物が枯れてしまう場所でも育ち続けている。海のアスパラガスとしても知られるSalicorniaは、ほとんどの植物にとって致命的な塩分濃度に耐えることができ、しかも食用としても使える。Nature Communicationsに掲載された最近の研究は、この驚くべき耐性の遺伝的メカニズムを明らかにした。
オーストラリアのニューカッスル大学の研究者たちは、八か国の同僚とともに、六種のSalicorniaの全ゲノムを解析し、世界中で採集された318の植物のDNAを調べた。研究は五年間にわたり、塩分耐性が単一の遺伝子ではなく、複数の遺伝子に依存する複雑な形質であることを示した。その中には、塩分ストレスの感知や、ナトリウムイオンからの防御に関わる代謝に関与する遺伝子が見つかった。
Salicorniaは海岸や塩類土壌、さらには海水中でも生育する。細胞の液胞に塩を蓄積しながら、水分と養分のバランスを保つ。こうした仕組みによって、この植物は通常の作物にとって致命的となる環境で、単に生き延びるだけでなく、活発に成長することができる。研究によれば、これらの遺伝的特徴は、塩害を受けた土地で育つことができる小麦、米、野菜の新品種の育種の基盤となり得る。
土壌の塩類化の問題は、灌漑、気候変動、土地の不合理な利用によって深刻化している。Salicorniaの遺伝子の発見は、これらの地域の一部を、水資源にさらなる負担をかけることなく農業利用に戻せるかもしれないという希望を与える。
研究者たちが得た遺伝子データは、こうした特性を作物に受け継がせるための育種プログラムに利用できるようになった。
実験室での発見から圃場試験までには何年もかかり、結果が保証されるわけではないことを理解することが重要である。それでもなお、国際チームの研究は、今後の研究のための貴重な種子と遺伝資源のコレクションをすでに作り上げた。これは、環境の課題によりよく対応できる、より持続可能な農業への一歩である。
野生から得られた耐塩性遺伝子を利用することは、土地の肥沃度を保ち、淡水への負荷を減らすのに役立つ。
