トマト植物は特に葉の病気にかかりやすく、枯れたり収量に影響を及ぼしたりする可能性があります。これらの問題により、従来の作物には複数の農薬が必要となり、有機生産が特に困難になります。
パデュー大学率いる科学者チームは、トマトは特定の土壌微生物による保護を失っているため、これらの種類の病気に対してより敏感である可能性があることを証明しました。研究者らは、陽性土壌菌類に近い野生の近縁種や野生型トマトは、現代の植物よりも大きく成長し、病気の発症や病気の発症に対する抵抗力が優れていることを発見しました。
園芸学のロリ・ホーグランド准教授は、「これらの菌類は野生型トマト植物に定着し、免疫システムを強化します」と述べた。「私たちは収量と風味を高めるために長い時間をかけてトマトを栽培してきましたが、それらの土壌微生物の恩恵を受ける能力を誤って失ってしまったようです。」
ホーグランド大学とパーデュー大学の博士研究員であるアミット・K・ジャイワル氏は、25の異なるトマト遺伝子型に有益な土壌真菌トリコデルマ・ハルツィアヌムを接種した。その範囲は野生型から古くて現代の栽培品種にまで及び、これらは悪意のある真菌性疾患や細菌性疾患を予防するためによく使用されている。
一部の野生型トマトでは、未処理の植物と比較して、有益な菌類で処理した植物の根の成長が 526% 高く、草丈が 90% 高いことが研究者らにより発見されました。現代の品種の中には、根の成長が最大 50% に達するものもありますが、そうでないものもあります。現代の品種の高さは約10％〜20％増加していますが、これは野生種の高さよりもはるかに低くなります。
次に、研究者らはこの植物に2つの病原体を導入した。ボトリチス・シネレア（灰色かび病を引き起こす壊死性栄養細菌）と、1840年代のアイルランドのジャガイモ飢餓でこの病気を引き起こしたフィトフトラ（病気を引き起こすカビ）である。
ボトリチス・シネレアおよびフィトフトラに対する野生型の耐性は、それぞれ56%および94%増加しました。しかし、トリコデルマは実際には、通常は現代の植物において、特定の遺伝子型の病気のレベルを増加させます。
ジャイシュワル氏は、「野生型植物が有益な菌類に対して顕著な反応を示し、成長と耐病性が強化されたことを確認しました」と述べた。「あらゆる分野で国産品種に切り替えると、メリットが減少することがわかりました。」
この研究は、有機トマトの収量と耐病性を高めることを目的として、ホーグランド氏が主導するトマト有機管理改善プロジェクト（TOMI）を通じて実施された。TOMI チームは、米国農務省国立食糧農業研究所から資金提供を受けています。その研究者は、パデュー大学、オーガニック シード アライアンス、ノースカロライナ州立大学、ウィスコンシン大学マディソン校、ノースカロライナ A&T 州立大学、オレゴン州立大学の出身です。
ホーグランド氏は、彼女のチームは土壌微生物の相互作用に関与する野生型トマト遺伝子を特定し、それを現在の品種に再導入したいと考えていると述べた。希望は、植物をより強くより生産的にするそれらの形質を取り戻しながら、栽培者が何千年もの間選択してきた形質を維持することです。
「植物と土壌微生物はさまざまな方法で共存でき、相互に利益をもたらしますが、特定の形質のために繁殖する植物がこの関係を破壊することがわかりました。場合によっては、微生物を添加すると、実際に特定の栽培トマト植物が病気にかかりやすくなることがわかります」とホーグランド氏は語った。「私たちの目標は、これらの植物に昔から存在していた自然の防御機構と成長機構を与える遺伝子を見つけて復元することです。」
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投稿時間: 2021 年 1 月 19 日