植物科学研究領域
植物共生機構研究ユニット
植物が根粒菌や菌根菌と共生する仕組みの解析
植物共生機構研究ユニットでは、植物と有用土壌微生物との共生機構を研究しています。
ダイズなどのマメ科の植物は、土中のバクテリアである根粒菌と共生します。根粒菌は大気中に豊富に存在する窒素を、植物が利用できるアンモニアに変換して植物に与えます。植物はその見返りとして、光合成で得た炭水化物を根粒菌に与えます。また、イネ、ダイズなど主要作物を含む陸上植物の大半は、土中のカビである菌根菌と共生します。菌根菌は土中に含まれるリンなどの栄養分や水を吸収し、植物に与えます。
我々は、このような共生のメカニズムを遺伝子・分子レベルで解明します。植物がいかにして共生を成り立たせているか、という疑問に答えることで、共生の効率を高めることができます。
現在の農業は天然ガスやリン鉱石などの埋蔵資源に由来する化成肥料に大きく依存しており、このような資源が将来的に枯渇することは明らかです。植物と有用土壌微生物との共生を有効利用することで、埋蔵資源に過度に依存せず、化成肥料が少なくてもすむような農業が実現できます。
- 根粒菌（緑）が植物細胞（赤）に感染する様子
- 菌根菌（青）が植物細胞の中で栄養の交換をする組織である樹枝状体