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国際農研など、“見えない干ばつ”を捉える指標を世界初特定
発表日：2023.10.03
国際農研、京都大学、名古屋大学、東京大学ほか2大学・研究機関の研究チームは、葉のしおれが見られない程度の極めて初期の干ばつ条件下で、植物の乾燥ストレスに対する応答として知られているアブシシン酸(ABA)応答よりも先に「リン酸欠乏応答（PSR: phosphate starvation response）」が起きることを世界で初めて発見した。地球温暖化に伴う極端気象が頻発化しており、干ばつによる穀物減産の常態化が懸念されている。干ばつは長期間雨が降らない場合に起こる水不足の状態を意味している。しかし、水不足が生じるタイミング、頻度、持続時間や強度、それらの程度などの干ばつ条件は複雑多様であるため、作物への影響ステージは厳密に定義されていない。他方、乾燥ストレスが植物の生理・生態に及ぼす影響やホルモン分子の関与機構などが知られるようになってきた。干ばつの影響は萎れや枯死といった外形的な症状として現れるものだけではなく、マイルドな条件であっても深刻なダメージをもたらした事例が多数報告されている。そうした“見えない干ばつ”の影響メカニズム解明に向けて、本研究では、野外での再現・実証（フィールド：茨城県つくば市内、実験期間：6年間、栽培作物：ダイズ）と、モデル実験植物・シロイヌナズナを用いた分析（ラボ）を組み合わせてアプローチしている。軽度の干ばつを誘発するために、従来の干ばつ研究では例を見ない「畝を立てた実験系」を開発することに成功した。野外実験を通じて、“見えない干ばつ”は収量が半減するほどの甚大な被害をもたらすことが再確認された。さらにラボ実験により、乾燥ストレスホルモンとして知られるABA応答遺伝子が発現する前にPSRが起こることが判明した。本成果は開発実験系の有効性を示すものであり、PSRを指標とする灌漑・水管理の最適化が可能であることを示唆している。気候変動下における食料安全保障の改善に貢献することが期待される（掲載誌：Nature Communications、DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-023-40773-1）。
