農研機構、東北大学、帯広畜産大学および理化学研究所の共同研究グループは、温室効果ガスである一酸化二窒素（N2O）の農地からの排出を抑制する革新的な技術となり得る『不和合性遺伝子集積ダイズと不和合性回避型N2O削減根粒菌を組み合わせた共生系』を開発した（掲載誌：Nature Communications）。
N2Oは二酸化炭素の約265倍の温室効果を持ち、農業由来の排出が人為的排出の約60％を占めるとされる（IPCC第5次報告書）。特に、ダイズ栽培後に根粒が崩壊する過程でN2Oが発生することが課題となっていた。他方、根粒菌はマメ科植物の根に共生し、窒素固定を行う有用微生物であるが、一部の菌はN2Oを窒素に分解する能力を持つ。――従来の接種技術では、土壌中の土着根粒菌との競合により、N2O削減根粒菌の共生率が低く、削減効果が限定的だった。
本研究では、土着根粒菌の感染を阻止する「不和合性遺伝子」（Rj2およびNNL1）を持つダイズ品種を交配して作出し、さらに自然変異によりエフェクターを作らないN2O削減根粒菌を選抜した。この菌は不和合性遺伝子に認識されず、優占的にダイズに共生することが可能となった。実験室試験では、根粒占有率が90％以上となり、N2O放出量は従来の15％まで減少できることが確認された。また、東北大学のほ場試験でも、占有率64％、放出量26％まで削減された。これらの実証結果により、ダイズ栽培におけるN2O排出の大幅な削減が現実味を帯びてきた。環境負荷の少ない農業技術としての社会実装が期待される。