稲の研究～収量・質の向上と気候変動への耐性を高める

先生の中心的な研究は、『稲』の研究である。その研究理由は次のようなものだ。

「いま地球は人口が増えています。そうしたなかで、飢餓人口は9億にもなり、食糧生産量はいまの2倍くらいに増やさないといけません。世界の食料の半分はお米で、お米はとても大事な食糧なんです。しかし、作付面積はそれほど多くないし、環境の問題も発生します。そこで、お米の改良をめざす研究をおこなっています。」

改良は大きく3つの切り口から行われている。
1つは『収量を高くする』こと。日本はすでにある程度高い状態だが、発展途上国では収量が少なく不安定であることが問題となっているため、これを改善することで各国での供給を増やすのが狙いだ。

2つ目は『質を高める』こと。例えば、ベトナムの米を輸出するためには、質の良いものをつくらなければならない。質を高めて輸出可能な米づくりを目指している。

3つ目は『気候変動に強くする』こと。「地球温暖化などの影響により、病原菌の発生の拡大や塩害、雨、洪水、乾燥などが発生しています。これに対して、先進国の場合はお金も技術もあるのであまり問題になりませんが、途上国では大きな影響がある。そのため、気候変動への耐性作物をつくろうとしています」と先生。

方法としては、これらの特性を持った米ができるよう、『遺伝子工学を用いた育種』を実施している。稲の中で何の遺伝子がどこにあるかを特定し、欲しい遺伝子だけを稲の中に入れることで、一般的には10～20年かかる育種の時間短縮が可能となる。先生の研究室ではこれまでベトナムや中国の研究者と共同研究を行っており、将来的にはベトナムを含めた発展途上の国々にこの成果を持ち込みたいと考えている。

持続可能な農業生産を目指した安全性の高い農薬づくり

次に行っているのは、『持続農業』へのアプローチだ。
「いまの農業では、生産に農薬を使い過ぎています。例えば、雑草が生えてきたり、病原菌が発生したりという時にすぐ農薬を使います。しかし、それは環境によくありません。」

この農薬の使用を抑える方策として先生が考えるのは、“植物の機能を利用して持続農業をする”ことだという。

「私たち人間は足があるので、危ない時には逃げられますが、植物は逃げられない代わりに、危険が及ぶと身を守るために、化学物質をつくるんですね。その物質で自分の身を守って相手を抑え込む。そこで、この物質を同定して、それを持続農業に利用しようと考えています」と語り、こうした植物由来の物質を使った安全性の高い農薬をつくろうと、さまざまな実験をおこなっている。

「例えば、稲の中でも、雑草をよく抑える品種があったり、水がないときに稲が身を守るためにある物質をつくるんですね。そこで、どんな物質が有益なのか、関係する遺伝子は何なのかを調べて、そうした物質に似たものを合成し、新しい農薬として使えるかどうかを調べていきます。

ベトナムはもとより、さまざまな発展途上国での普及を目指すことから、「できれば安価なものをつくりたい」と意気込んでいる。

高糖度化作物によるバイオマスエネルギーの開発

3つ目は、『バイオマスエネルギーの開発』に関する研究だ。
二酸化炭素の増加や地球温暖化問題への対応策として、化石燃料の利用をある程度減らすための再生可能エネルギーづくりについて研究しているという。

「私は化学反応ではなくて、作物と植物のエネルギーを利用します。いわゆるバイオマスエネルギーでエタノールを生成し、これをガソリンに3～5割混ぜると自動車に使えます。」

例として紹介してくれたのは、『ソルガム』という作物だ。

「アフリカにはソルガムというイネ科の甘い作物があるんですが、これには10～20％という糖度があります。バイオエタノールの合成には高い糖度が必要になるので、作物の糖度が高ければ燃料の原料が多いことになります。そこで、その高糖度の遺伝子を用いた育種によって、短時間で糖度の高い作物を育てて、エタノールを生成するという方法を研究しています。」

先生によれば、自然界では、バイオマスの多いものは糖度が低いため、ソルガムから高糖度の遺伝子を抽出して別の作物に入れることで高糖度・大バイオマスのものができるとのこと。長期的に安定した量を調達することが難しいとされるバイオマスエネルギーだが、先生の研究が実を結べば、長期的な供給ポテンシャルが見込める作物ができることとなり、我々の暮らしへの貢献度も大いに高いものとなりそうだ。