3 つの特定の遺伝子変異を組み合わせて適切に調整すると、科学者はトマトを都市農業に最適な非常にコンパクトな茂みに変えることができます。これらの変異のうち 2 つ (挿入、左) だけで、通常はつるのような植物が畑で成長するように短くなりますが、3 つすべて (挿入、右) では、果実がブドウのように房状になります。研究者は、新しいトマトをよりはっきりと見るために、植物の葉を切り取った.クレジット:Lippman lab/CSHL、2019年
遺伝子編集により、トマトの作物が畑から街のスカイライン、さらには宇宙空間にまで移動しています。研究者は CRISPR 遺伝子編集を使用して、トマトを都市農業用に最適化しました。
農家は近いうちに、倉庫や超高層ビルの屋根、さらには宇宙空間で、ブドウのように房状のトマトを栽培するようになるかもしれません。それは、遺伝子編集された新しい作物の群れが最初のバッチと同じくらい実り多いことが証明された場合です.
この新しい研究の主な目標は、植物の生育に適さない都市環境やその他の場所で栽培できる、より幅広い種類の作物を設計することであると、Cold Spring Harbor Laboratory の教授であり、HHMI の研究者であり、HHMI の研究者である Zach Lippman 氏は述べています。 「都市農業のトマト」
これらの新しい遺伝子編集されたトマト植物は、裏庭の庭や農地で育つ長いブドウの木とはまったく似ていません.最大の特徴は、房状のコンパクトな果実です。バラの代わりに熟したチェリー トマトを入れた花束のようです。また、成熟も早く、40 日以内に収穫できる熟した果実ができます。そして、あなたはそれらを食べることができます.
「彼らは非常に小さな形とサイズを持ち、味は良いですが、もちろんそれはすべて個人の好みに依存します」とリップマンは言いました.
最も重要なのは、環境に優しいことです。
「これは、土地をそれほど引き裂いたり、川や小川に流出する過剰な肥料を追加したりすることなく、新しい方法で作物を生産できる方法を示しています」とリップマンは言いました. 「これは、地域で二酸化炭素排出量を削減しながら、人々に食料を供給するための補完的なアプローチです。」
これは、気候変動を懸念しているすべての人にとって朗報です。今年初め、国連気候変動に関する政府間パネル (IPCC) は、5 億人以上の人々が、森林伐採、気象パターンの変化、実行可能な農地の乱用によって、すでに荒廃した土地に住んでいると警告しました。世界の作物を育てる負担の一部を都市部やその他の地域に移すことで、絶望的な土地の管理ミスが遅くなることが期待されています。
都会の農業システムでは、倉庫での階層型農業や改造された貯蔵コンテナなど、狭いスペースにスロットを入れたり積み重ねたりできるコンパクトな植物が必要になることがよくあります。スペースが限られていることによる収穫量の制約を補うために、都市の農場は、気候が制御された条件で一年中操業することができます。そのため、すぐに育てて収穫できる植物を使用することが有益です。使用されるスペースが非常に小さい場合でも、年間の収穫量が増えると、より多くの食料が得られます。
リップマンと彼の同僚は、生殖成長と植物の大きさへの切り替えを制御する 2 つの遺伝子、SELF PRUNING (SP) および SP5G 遺伝子を微調整することによって、新しいトマトを作成しました。しかし、リップマンの研究室は、SP しか変更できないことを知っていました。 姉妹遺伝子は、フレーバーや収量をさらに小さな植物と交換する前に、それほど多くはありません
「植物の成熟で遊んでいるときは、システム全体で遊んでいることになります。そのシステムには、砂糖がどこで作られているか、つまり葉、どのように分配されているか、つまり果物が含まれます。 」リップマンは言いました。
3 番目のプレーヤーを探しているリップマンのチームは最近、SIER という遺伝子を発見しました。 、ステムの長さを制御します。変異 SIER CRISPR 遺伝子編集ツールを使用し、それを他の 2 つの開花遺伝子の突然変異と組み合わせて、より短い茎と非常にコンパクトな植物を作成しました。
リップマンはこの技術を改良しており、Nature Biotechnology の最新号に掲載されています 、他の人がキウイのような他の果物作物でそれを試すように促されることを願っています.リップマンは、作物と収穫を短くすることで、農業が新たな高みに達することができると信じています.
「NASA の科学者が私たちの新しいトマトに関心を示していると言えます」と彼は言いました。
火星への最初の船にはおそらく独自の農場はありませんが、宇宙飛行士は都市化された宇宙飛行のトマトで緑の親指をテストすることができます.
参考文献:「都市農業のためのナス科果実作物の迅速なカスタマイズ」Choo-Tak Kwon、Jung Heo、Zachary H. Lemmon、Yossi Capua、Samuel F. Hutton、Joyce Van Eck、Soon Ju Park、Zachary B. Lippman 著、12 月 23 日2019 年、ネイチャー バイオテクノロジー .
DOI:10.1038/s41587-019-0361-2
この研究は、ハワード ヒューズ医学研究所、農村開発局、韓国国立研究財団、米国農務省国立食品農業研究所、および国立科学財団によって支援されました。
