農薬の代わりに生物多様性を利用することで、昆虫による被害を軽減することができます...

人間と同じように、植物も周囲の人々と交流します。周りの人が感染しやすい人であれば、自分自身の感染リスクも高まりますが、その逆もまた同様で、植物についても同様です。同じ植物種の異なる遺伝子を混ぜて一緒に育てると、害虫や病気に対する耐性が増す組み合わせもあります。この生物多様性へのプラス効果は連鎖抵抗性と呼ばれます。

現代社会の大きな課題の一つは、食糧安全保障と環境保護および生物多様性を調和させることです。害虫は作物に深刻な脅威を与えるため、農薬などの化学物質は農業生産において重要になります。しかし、農薬は昆虫の生物多様性を減少させる可能性があります。

そこで疑問になるのは、害虫や病気に効果的に抵抗するためには、どのような植物の遺伝子型の組み合わせを一緒に栽培すべきかということです。合計 199 個の遺伝子型から 2 つの遺伝子型を選択した場合、生成できる組み合わせは 19,701 通りになります。チューリッヒ大学の研究者らは、物理モデルを使用して個体間の相互作用を遺伝子レベルで分析する新しいゲノム予測手法を開発した。

これまで、隣接する植物個体間の耐性連鎖などの相互作用をサポートするゲノム領域を分析する方法はありませんでした。そこで研究チームは「Neighbor GWAS」と呼ばれる新たな分析手法を開発しました。

この手法は、物理学で用いられるモデルを応用し、隣接する植物個体間の相互作用を解析し、特定の遺伝子DNA配列を持つ個体同士を隣接させた場合に、草食動物が引き起こす被害をフィールド実験の結果に基づいて評価するものである。

新しい手法を用いた分析により、多くの遺伝子が周囲の個体との相互作用に関与していることが明らかになった。研究者たちは機械学習を利用して、草食動物による被害を予測し、耐性が予測される有益な遺伝子型の組み合わせを特定することができました。

研究チームはさらに2年間にわたって大規模なフィールド実験を実施し、連鎖耐性の予測レベルが異なる3つの遺伝子型のペアで約2,000本の植物を栽培した。この実験の結果、単一の遺伝子型を栽培した場合と比較して、2 つの遺伝子型を混合すると、最も高い耐性レベルと 2 番目に高い耐性レベルでそれぞれ 24.8% と 22.7% 草食動物による被害が減少することが示されました。

出典: https://www.mard.gov.vn/Pages/su-dung-da-dang-bi-hoc-thay-vi-thuoc-tru-sau-co-the-lam-thiet-hai-tu-con-trung--.aspx