新しい遺伝子組み換えトウモロコシは、類似の種類よりも最大10％多く生産する
トウモロコシの成長を促進する遺伝子を強化すると、収穫量が多くなる。
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遺伝子工学を支持する人たちは、遺伝子工学が世界の食糧需要の増加を満たすのに役立つと長い間約束してきました。 しかし、害虫や除草剤に強い多くの遺伝子組み換え作物が作られているにもかかわらず、科学者たちは作物の成長を促進することにあまり成功していませんでした。 今回、研究者たちは、植物の成長を促進する遺伝子を変更することで、生育条件の良し悪しにかかわらず、トウモロコシの収穫量を確実に10％まで増加させることができることを初めて明らかにしました。
「信じられないことです」と語るのは、アイオワ州立大学エイムズ校の分子生物学者で、今回の研究には参加していないKan Wang氏。
大豆、トウモロコシ、綿花など、世界で最も広く栽培されている遺伝子組み換え作物は、いくつかの比較的簡単な遺伝子調整によって作られました。 例えば、ある品種にバクテリアの遺伝子を1つ加えることで、多くの種類の虫を殺すタンパク質を作る能力を与えたのです。 別の遺伝子操作では、グリホサートなどの除草剤に耐えられる作物が生まれました。 また、干ばつの際に作物を守るための遺伝子もあります。
2000年頃から、世界中の企業が、収穫量を増やすことができる単一の遺伝子のスクリーニングを本格的に始めました。
しかし、デラウェア州ウィルミントンに本社を置く化学・種子会社コルテバ・アグリサイエンス社の研究者たちは、成長と収穫のマスタースイッチのように機能する遺伝子に注目することにしました。 そして、多くの植物に共通するMADS-box遺伝子の中から、トウモロコシの遺伝子を改変するための1つ（zmm28）を選んだ。 発生を制御する遺伝子を扱う際の課題は、適切な時期に、適切な種類の組織で、適切な量の遺伝子をオンにすることである。 “
研究グループは、zmm28を新しいプロモーターと融合させることを目指した。 数多くのプロモーターを試した後、確実に機能するプロモーターを見つけたのです。 通常、zmm28はトウモロコシの花が咲き始めるとオンになる。 このプロモーターを追加すると、自然に起こるよりも早くzmm28がオンになり、花が咲いた後も遺伝子の有益な効果を高めることができた。 “
研究者たちは、この遺伝子の性能を、家畜の飼料として一般的に使用されている48種類のハイブリッドと呼ばれるトウモロコシでテストした。 2014年から2017年にかけて、米国のトウモロコシ栽培地域でフィールドテストを行ったところ、GMハイブリッドは通常、コントロール植物よりも3%から5%多く穀物を収穫したことがわかりました。 研究チームは、今週、米国科学アカデミー紀要に報告したところによると、遺伝子組み換え品種の収穫量は、対照品種よりも3〜5％多く、中には8〜10％多いものもあった。 この効果は、栽培条件の良し悪しにかかわらず得られた。 “英国ハーペンデンにあるロザムステッド研究所の作物科学者であるマシュー・ポール氏は、「これは、収穫のための遺伝子組み換えが、実際にフィールド環境で説得力を持って機能している最も良い例の1つです」と述べています。 まず、遺伝子組み換え植物の葉はわずかに大きく、太陽光を糖に変える能力が8〜9％向上しています。 “コルテバ社の植物生理学者であるJingrui Wu氏は、「光合成を遺伝子操作で改善することは困難だったので、この増加は非常に大きな意味があります」と述べています。
「商業的な観点からも非常に有望です」と語るのは、ベルギーのフランドル地方にある研究機関VIBの分子生物学者ディルク・インゼ。 コルテバ社はすでに米国農務省（USDA）に新しい高収量ハイブリッドの承認を申請している。
ハーベンは、世界各国で正式に承認されるには6～10年かかると予想している。
ハーベンは、世界各国で正式に承認されるには6〜10年かかると予測しています。 トウモロコシでの大規模な圃場実証は、「巧妙に行えば本質的な収量を向上させることができるという我々の信念を補強するものです」とワンは言う。 “これはまさに、人々にインスピレーションを与えるものです」とWangは言う。