垂直農法 (Vertical farming) [右図参照]には、気候変動などの悪条件から植物を保護し、安定した栽培環境を提供するという利点があるが、トマト（Solanum lycopersicum）のような果実を収穫する植物の場合、垂直農法では植物の成長と構造の最適化が不可欠である。 ジベレリン3-オキシダーゼ （GA3ox）遺伝子は、茎長を調節する役割を担うジベレリン3-オキシダーゼをコードしている。韓国の研究チームは今回、5つのSlGA3ox 遺伝子のうち、3つのSlGA3ox 遺伝子（SlGA3ox3、SlGA3ox4、SlGA3ox5と命名）のコード領域をマルチプレックスCRISPRゲノム編集により標的とした。
slga3ox4 単独変異体では、主茎長がわずかに減少し、背丈が低くなった。一方、slga3ox3 およびslga3ox5 単独変異体では、表現型の変化は僅かであった。
特筆すべき点として、slga3ox3 とslga3ox4 の二重変異体は、生理学的差異はわずかながら、よりコンパクトなシュート構造を発達させており、垂直農法への応用に適している可能性を示した。
slga3ox4 単独変異体では、主茎長がわずかに減少し、背丈が低くなった。一方、slga3ox3 およびslga3ox5 単独変異体では、表現型の変化は僅かであった。
特筆すべき点として、slga3ox3 とslga3ox4 の二重変異体は、生理学的差異はわずかながら、よりコンパクトなシュート構造を発達させており、垂直農法への応用に適している可能性を示した。
複数の収量試験において、全ての遺伝子型において総収量と植物体サイズの間に相関関係が見られた。垂直農法での栽培観察から、slga3ox3 とslga3ox4 の植物体は著しくコンパクトな植物体サイズを有しており、スペース効率の高い栽培に潜在的な利点をもたらすことが明らかになった。
本研究は、ホルモン生合成遺伝子を標的として操作することで、垂直農法に適した植物構造を効果的に調整できることを示唆している。
[出典] "Optimizing plant size for vertical farming by editing stem length regulators" Lim Y [..] Kwon C-T. Plant Biotechnol J. 2025-05-09. https://doi.org/10.1111/pbi.70129 [著者所属] Kyung Hee U (Graduate School of Green-Bio Science, Dept Smart Farm Science, Dept Plant & Environmental New Resources), Advanced Radiation Technology Institute, Gyeongsang National U
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