秋田県立大学 地域連携・研究推進センターHOME研究紹介

土壌―植物系の解析技術の作物栽培への応用

生物生産科学科 准教授 頼 泰樹

今進めていること

世界的な人口増加に食糧危機に直面している中、土壌の劣化や侵食、バイオエタノールの生産増加がより一層の食糧増産をもはや困難なものにしています。安定な食糧生産のためには生産力のある土壌を作り、何より維持することが重要です。地力の維持には有機物施用が不可欠であり、そのために堆肥などの有機物や土壌微生物をより効果的に利用する技術開発を目指しています。

少々詳しく言うと・・・

土壌は様々な元素を含み、その構造や化学性は複雑で、多くの微生物も住んでいます。土壌の機能、特に有機物分解のほとんどは微生物の働きによるものです。しかし、土壌に住む微生物のほとんどは培養できず、未知の微生物ばかりであることが近年分かってきています。裏を返せば、多くの新しい微生物たちがいるということであり、その機能の理解と利用のため、土壌から直接DNAやRNAを抽出して遺伝子を解析する技術を開発しています。このような分子生物学的な技法と質量分析などの最先端の分析技術を用いて、土壌の有機物分解や腐植化、アミノ酸などの有機態窒素の供給による作物の生育促進、高品質化についての研究を進めています。

ここまで到達したい!

日本には火山灰土壌という世界でも有数の腐植集積土壌が分布しています。近畿圏の土は灰色か茶色ですが、関東地方の土は真っ黒です。この腐植集積の謎を解明しそのメカニズムをうまく利用することで、他の地域の土壌にも腐植を集積させ、黒く豊かな土壌にできればと考えています。

おまけの一言

安全な食糧を作る一環として、地域が抱えるカドミウムの問題についても、分子生物学的に水稲のカドミウム吸収機構を調べ、カドミウムの吸収を低減させる技術開発の研究も行っています。