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自然から学ぶアイデアの源泉 ネイチャーテック


寒さに強い新種開発のために、耐凍性のある樹木の遺伝子解明が期待される

Photo by ptrktn

冷たくて甘いメープルシロップ

ヒントとなる自然:植物(サトウカエデなど耐寒性のある植物)

<写真>寒さに強い新種開発のために、耐凍性のある樹木の遺伝子解明が期待される
Creative Commons

何がすごいの?

北海道は日本の最北端に位置し、観測史上最低気温となるマイナス41度Cを記録したこともあります。私達人間が防寒もしないでこのような極寒の地へ行ったならば、凍傷を負ってしまうでしょう。そんな寒さでも、樹木は生きています。

樹木の種類によって、耐えられる温度もまちまちですが、中にはマイナス70度Cまで耐える樹木もいます。彼らの防寒法とは一体何でしょうか?

そのヒントは糖(とう)にあります。極寒の地に生息する樹木は、栄養分である糖を細胞の中にどんどん合成して貯め込みます。外では水が凍っていても、糖分の多い液体は凍らないでいられるからです。冬にホウレン草や白菜が甘みを増して美味しくなるのは、寒さに耐えることが出来る野菜だからなのです。

どうやって役立てるの?

寒さによって植物が合成する濃度の高い糖を利用したのが、お馴染みのサトウカエデから抽出されるメープルシロップやブドウから造られるアイスワインです。

細胞は、凍害や霜によって一度凍って死んでしまうと、元に戻ることはありません。耐凍性のある樹木の遺伝子が解明すれば、寒さに強い新種の開発に繋がるかもしれません。

どんな研究をしているの?

耐凍性をもつ植物の研究が行われました。耐凍性が増加するとき、特異的な遺伝子の指令で酵素が活性化します。その結果、変化した糖質・タンパク質・脂質などの働きで凍結傷害を受けやすい細胞膜が保護され、耐凍性が増大することがわかりました。

耐凍性をもつには、まず、周囲の温度低下を認識する能力が必要です。生物が温度変化を認識する仕組みについても研究がされています。

どんな技術開発ができる?

植物の耐凍性をコントロールする遺伝が働く仕組みが解明されれば、耐凍性を持たない作物の遺伝子に組み込むことで新しい耐凍性をもつ品種ができます。

今まで輸入やハウス栽培など環境への負荷の大きい野菜に頼っていた北海道や東北地方では、真冬の凍害や露地野菜等の霜害にも絶える新しい品種を、自分の土地で作ることが可能になります。

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掲載日:2011年11月14日

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