塩分化した土壌はやせて植物や作物の正常な発育を妨げ、野生植物の成長と農業行為の両方に悪影響を及ぼします。この問題を認識して、教皇庁バルパライソ大学（PUCV）生物学研究所の学者、カロリーナ・ヤニェス氏は、マメ科植物（豆やレンズ豆など）と根粒菌と呼ばれる土壌バクテリアとの共生関係に焦点を当てた研究を主導している。根粒菌は窒素の生物学的固定、ひいては土壌の自然な肥沃化に極めて重要である。
土壌の塩類化はマメ科植物と根粒菌の共生を阻害する。そのため、ヤニェス率いるチームは、植物の成長を促進する、高塩分を含む極端な環境に抵抗し、さらには繁殖することができる極限環境細菌を試験している。目的は、これらの極限環境微生物を組み込むことで、損傷した土壌でも根粒菌とマメ科植物との関係がうまく形成され、その品質が回復することです。
「気候変動と化学肥料の使用により、土壌はますます塩分濃度が高くなっており、土壌はもはや農業には役に立たないため、悪影響を及ぼしていることがわかっています。私たちの賭けは、非常に特殊な特性を持つこれらの極限環境細菌を使用すれば、それらは塩分化した土壌でも生きられるようになり、そうするための情報をすべて持っているためであり、これによって根粒菌とマメ科植物とのこの成功した関係が起こり、土壌が肥沃になるのに役立つだろう」とプロジェクトディレクターは説明した。
パイオニア工場
マメ科植物は、今日の食生活において非常に重要なマメ科の植物のグループです。ソラマメ、レンズ豆、大豆、エンドウ豆、インゲン豆、アルファルファがこの属に属しますが、特にカレン、アロマ、サンザシなどの植物もこの属に属します。これらは、根粒菌との会合を可能にして土壌の肥沃化を促進し、土壌に窒素を取り込むため、非常に重要な生態学的役割を果たします。
「植物に覆われていない場所では、私たちが最初に目にするのは、パイオニア植物としても知られるマメ科植物である可能性が非常に高いです。マメ科植物が到着して土壌に栄養を与え始め、存在する可能性のある種子バンクが少しずつ目覚め始めるのを助けます」と、PUCVの微生物科学修士課程のディレクターでもあるカロリーナ・ヤニェス氏は説明した。
この研究は、フォンデサイトプロジェクト「塩の影響を受ける農業土壌の改善のための、多極端な環境からの植物成長促進細菌の関連性の活用とマメ科植物との共生」の一環で、第1段階にあり、モデルとしてマメを使用する管理された室内試験が実施されており、今後数年のうちにペトルカなどの地域での野外試験に拡大する予定である。
同学者はさらに、「土壌は栄養素のリサイクルにとって優先事項であり、生態系の財やサービスにおいて基本的な役割を果たしている。土壌は形成されるまでに何千年もかかるため、再生不可能な資源であるにもかかわらず、公害、ゴミ、焼却などの多くの虐待を受けており、損傷すると土壌を失うことになる。」と付け加えた。
細菌
生化学者でPUCV研究者のコンスタンサ・ロハス氏が説明したように、彼らは現在、3つの主要な供給源から極限環境細菌を収集している。すなわち、北カトリカ大学分子生態学・応用微生物研究所（フォンデサイト共同研究者）、ワスコ塩原、コピアポのプキオス地域からの極限環境細菌コレクションである。目的は、耐塩性と成長促進特性に特に焦点を当てて合計約 50 株を評価し、その後マメ植物における根粒菌との関連試験を実施することです。
「私たちはこれら50の細菌の特性のスクリーニングを開始し、それらの増殖を観察し、どれだけの塩分に耐えられるかを観察します。つまり、一連の分析を行って最良のものを選択し、それらの根粒菌との関連性を調べ、それらがどのように行動するかを確認するつもりです」と研究者は付け加えた。
並行して、PUCV の生物学学士号の最終学年であるヤーコ・コントレラスは、大学の微生物学研究室で研究ユニットを実施しており、このプロジェクトでは、標準化された生育条件を満たし、細菌との関連性のためにこのマメ科植物の発育における偏りを回避するようにマメ植物を準備する責任を負っています。
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