ナトリウムの可視化で多様な耐塩性を明らかに　淡水資源不足解決へ期待　農研機構2023年3月9日

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農研機構は、量子科学技術研究開発機構（量研）、筑波大学および東京大学と共同で、耐塩性のアズキ近縁種4種について塩水にさらした際の植物体中のナトリウムの分布を可視化し、4種がそれぞれ異なる分布を示すことを明らかにした。これら4種は異なる耐塩性機構を持つことが示唆され、複数の耐塩性の組み合わせによる超耐塩性作物の創出を通じて淡水資源不足の解決に貢献することが期待される。

淡水（地下水も含む）は限られた資源である一方、農業は、最も多くの淡水を必要とする産業。雨が少ない地域では、灌漑用水を地下水に頼らざるを得ないが、近い将来、灌漑用水だけでなく飲料水も十分に供給できなくなるのではないかという予測もある。

限りある淡水資源に起因する問題の解決策の一つとして、塩水でも栽培可能な作物の開発が挙げられる。海水だけでなく、一定以上の塩分を含んだ地下水は、淡水の地下水と比較して豊富な埋蔵量があるとされ、塩水を用いた水耕栽培が可能な作物を開発することで、淡水資源に依存しない農業生産を実現し得ると考えられる。

これまでも多くの研究者によって耐塩性作物の開発が行われ、海水に浸っても枯死しない植物は開発されているが、農業を営むには、塩水で枯死しないだけでなく、十分に育つ作物の開発が必要となる。

そこで、優良な耐塩性を備える新たな品種の育成に資する遺伝資源の発見を目的として、同研究グループは、海岸で生育し高い耐塩性を示す野生のアズキ近縁種4種の耐塩性機構の解明に取り組んだ。この目的を遂行するにあたり、放射線可視化技術を利用。放射線は本来視認することはできないが、特殊な装置を使うことで、放射線を可視画像の中に捉えることができる。

ナトリウムの放射性同位体（放射性ナトリウム）を植物の根から取り込ませ、この可視化技術で画像化すると、植物体のどこにナトリウムが蓄積されているのかを簡単に識別が可能。この方法で植物体内のナトリウム分布を調べた結果、耐塩性を有するアズキ近縁種4種は互いに全く異なるナトリウム蓄積パターンを示すことが明らかになった。これは、作物近縁種において多様な耐塩性機構が存在することを示した世界で初めての成果となる。

この研究結果をもとに、複数の耐塩性に関わる遺伝子を同定できれば、従来よりもさらに高い耐塩性を備えた作物を創り出すことが可能となり、このような作物によって農業現場における淡水資源不足に起因する問題の解決に貢献することが期待される。

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