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窒素不足、ほかの根で吸収するよう植物がシグナル 名大が発表

名古屋大の研究チームが植物の遺伝子分析を進めた結果、一部の根の周辺の土壌に成長に必要な窒素養分が足りない場合、根が感知してホルモンを出し、ほかの根に窒素吸収の補填を求める仕組みがあることが分かり、19日までに米科学誌サイエンスで発表した。

チームによると、根からホルモンを受け取った葉を経由し、個体内に欠乏のシグナルが送られるとみられ、実際にほかの根で吸収が増えることも確認した。あらゆる植物に備わった仕組みとみており、窒素欠乏に強い農作物や、少量の肥料で育つ植物の品種改良などに応用できるという。

植物は土壌中の硝酸イオンなどから取り入れた窒素をタンパク質に作り替えて成長する。しかし、硝酸イオンの分布は均一でなく、植物は根全体の吸収量を調整し、環境に適応する必要がある。

今回、チームはシロイヌナズナの遺伝子分析により「CEP」というホルモンを発見。主に葉に存在しCEPを受け取る受容体を遺伝子組み換えで欠損させたところ、成長が悪くなり、葉は黄色のままで弱々しく、茎や花は小さくなった。窒素をうまく吸収できなかったとみられる。

窒素が欠乏した環境に、一部の根を入れて育てる実験をすると、正常な個体では、ほかの根が吸収を増やす様子が見られたが、受容体を欠損させると見られなくなった。〔共同〕

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