サイエンティフィック・リポーツ誌に掲載された画期的な研究、遺伝子編集微生物が農家に新たな窒素供給源をもたらすことを実証

「土壌に自然に存在するジアゾトロフは、長期間にわたって高濃度の窒素にさらされると、BNFを行う能力を失ってしまいます。これは進化的な反応であり、BNFは非常にエネルギーを消費するプロセスであるため、エネルギーを節約するためのものです。」と今回の研究の共著者であるウィスコンシン大学マディソン校細菌学および植物・農業生態系科学の教授であるジャン・ミシェル・アネ博士は説明しています。「合成肥料が施された土壌のような高窒素環境でも、これらの細菌が高いレベルのBNFを維持できるようにする必要があります。」

ピボット・バイオの研究者たちは、非遺伝子組換え技術を用いて遺伝子編集された微生物を開発し、高窒素環境下でもジアゾトロフが作物に窒素を供給し続けられるようにしました。「遺伝子編集により、微生物が周囲の窒素を感知しないようにすることで、アンモニウムの固定を継続し、作物の根系に直接供給します。」とピボット・バイオのチーフイノベーションオフィサーで共同創業者、そして論文の共著者であるカーステン・テム博士は述べています。「また、固定した窒素を自ら蓄えずに作物へ確実に移転できるよう、他の遺伝子編集も施しました。」

この論文は、実験室および圃場試験区において、このプロセスが実際に起こっていることを示すエビデンスを提示しています。これは、遺伝子編集された窒素固定微生物を含むピボット・バイオの第2世代商業製品「PROVEN® 40」に関する初の査読付き研究論文でもあります。

「窒素肥料は、過去100年間で最も重要な発明の一つであり、今後の世界の発展および食料安全保障に不可欠な存在となるでしょう。しかし、私たちは、窒素肥料はより効果的に活用できると考えています。」とテム博士は述べました。「ピボット・バイオは、遺伝子編集された微生物を用いて窒素の効率を高め、合成肥料による環境への損失を抑えることで、農業の生産性向上に注力しています。」

研究者たちは、実地試験においてさまざまな同位体実験を用い、現実の環境下での窒素固定を再度実証するとともに、植物内の窒素量を定量化しました。また、農家から数百のサンプルを収集しました。これらの農家は、1エーカーあたり35～40ポンドの窒素肥料を減らし、その代わりにピボット・バイオの「PROVEN 40」を使用しました。研究者たちは、平均して「PROVEN 40」を使用した植物がシーズン初期において窒素含有量が高く、合成肥料の使用量が少なかったにもかかわらず、収量に悪影響が見られなかったことを発見しました。