本文根據名古屋大學研究發佈編譯而成
名古屋大學等組成的研究團隊宣佈，透過強化基因表現成功地將水稻產量增加了30％以上。這是因爲，透過增加水稻根部吸收養分時發揮作用的蛋白質的量，促進了光合作用和養分吸收。研究團隊表示，如果能使該方法實施實用化，還可以透過減量化肥等的使用來爲環境問題做貢獻。
名古屋大學等組成的研究團隊成功開發的水稻增產技術的概念圖（圖片由名古屋大學提供）
植物透過根部吸收氮、磷和鉀等營養成分，透過葉片的氣孔吸收二氧化碳（CO2）進行光合作用，由此來實施成長。
名古屋大學多變生命分子研究所的木下俊則教授與中國南京農業大學資源環境科學學院的研究人員等組成的研究團隊之前已經發現，名爲「細胞膜質子泵」的蛋白質在植物葉片吸收二氧化碳時，以及根部吸收氮和磷等養分時發揮着重要作用。此次着眼於該細胞膜質子泵，利用轉基因技術，強化了這種蛋白質的基因表現，培育出了蛋白質含量更高的水稻。
這樣一來，根部的氮養分吸收增加20％以上，光合活性提高25％以上。在實驗室裏的水耕栽培中，水稻產量（乾燥重量）增加18～33％。研究團隊根據該研究成果，用2年時間在4處野外試驗水田實施了產量評估試驗，應答產量增加30％以上。另外還發現，強化了細胞膜質子泵基因表現的水稻即使將肥料中的氮含量減半，產量也比氮含量正常的野生植株高。
左邊的盆裏是普通水稻。右邊三個盆裏是強化了基因表現的高產水稻（圖片由名古屋大學提供）
研究團隊表示：「有望爲解決已成爲全球性問題的人口快速增長導致的糧食危機和耕地中的氮外部流動造成的環境污染（地下水和河流污染）做出貢獻」。另外，此次是利用轉基因技術取得的成果，今後還計劃利用基因體編輯技術開發高產水稻。
論文資訊
題目：Plasma membrane H+-ATPase overexpression increases rice yield via simultaneous enhancement of nutrient uptake and photosynthesis
期刊：Nature Communications
DOI：10.1038/s41467-021-20964-4
日語發佈資料
編譯：JST客觀日本編輯部
