名古屋大学と広島大学の研究グループは、サツマイモが根圏の微生物相をコントロールすることで、痩せた土地でも生育を可能としているかもしれないことを明らかにした。

 サツマイモは痩せた土地でも育つ「救荒作物」として知られるが、なぜ痩せた土地でも健全に育つことができるのかは明らかになっていない。一方、近年、サツマイモのゲノムから病原菌であるアグロバクテリウム由来の遺伝子が見つかった。アグロバクテリウムは、感染の過程で自らの遺伝子を植物のゲノムに組み込む能力を持っており、試算によれば、およそ130~150万年前にサツマイモ祖先種へのアグロバクテリウムの感染が起こり、このとき導入されたアグロバクテリウム由来の遺伝子が、現代の世界中の全てのサツマイモ栽培種に残っているという。しかし、サツマイモがかつて病原菌から獲得した遺伝子を現在まで保持し続けている理由も明らかではなかった。

 そこで、本研究では、サツマイモが維持しているアグロバクテリウム由来遺伝子の機能の解明を目指した結果、サツマイモが痩せた土地でも生育できる謎の一端に辿り着いた。アグロバクテリウム由来の遺伝子のうち、IbACS遺伝子が生産するアグロシノピンAが、根圏の微生物相を大きく変化させることを発見したという。つまり、IbACS遺伝子は、アグロシノピンAの生産によって土の中の特定の微生物を誘引する機能をもち、この土壌微生物相のコントロールが、サツマイモの痩せた土地での生育の鍵を握っている可能性があるとしている。

 次には、通常のサツマイモとIbACS遺伝子を欠損させたサツマイモの根圏微生物相の比較から、サツマイモの生育を促進する微生物の探索が目標となる。そのような有用な微生物が発見されれば、広く農業生産に応用できると期待される。

論文情報:【Molecular Plant-Microbe Interaction】Production of agrocinopine A by Ipomoea batatas agrocinopine synthase in transgenic tobacco and its effect on the rhizosphere microbialcommunity

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