쓰쿠바대학과 오카야마대학의 연구그룹은 벼가 알루미늄 독성에 강한 이유를 밝히는 데 성공했다.
알루미늄은 지각에 가장 많이 포함되는 금속 원소이며, 토양이 산성이 되면 용출되어 식물의 성장을 저해한다.알루미늄에 의한 성장 저해는 건조에 이은 세계의 작물 수량 저하의 요인이며, 그 대책은 긴급한 과제다.
한편, 알루미늄과 화합물을 형성하는 유기산을 뿌리로부터 분비함으로써, 알루미늄에 내성을 가지는 식물의 존재가 알려져 있지만, 벼는 유기산 분비가 유효하게 기능하고 있지 않음에도 불구하고 높은 알루미늄 내성 를 가지고 있으며, 그 구조가 수수께끼로되어 왔다.
본 연구에서는, 벼의 뿌리로부터 분비되는, 알루미늄의 흡착성이 높은 세포벽의 일종 「펙틴」에 주목하여, 실험을 행하였다.
우선, 알루미늄 농도와 펙틴 분비의 관계를 조사하면, 야생형 벼에서는 알루미늄 농도가 높을수록 펙틴이 많이 분비되는 것을 알았다.그러나, 알루미늄 내성이 약한 변이체의 벼에서는, 펙틴 분비량의 증가는 보이지 않았다.
다음으로, 펙틴 분비와 뿌리에 대한 알루미늄 흡착의 관계를 조사하면, 야생형의 벼에서는, 알루미늄의 흡착이 거의 일어나지 않았지만, 변이체의 벼에서는, 많은 영역에서 알루미늄의 뿌리에 의 흡착이 확인되었다.이것으로부터, 벼에서는, 펙틴이 장벽으로서 작용하는 것으로 알루미늄의 뿌리에의 흡착을 방지하고, 알루미늄 내성을 유지하고 있는 것으로 생각되었다.
본 연구자들은, 이 성과를 발판으로, 알루미늄 내성이 약한 작물에 대해서도 펙틴 분비에 의한 알루미늄 독성 완화의 구조를 응용·도입함으로써, 산성 토양에서도 재배 가능한 작물의 작출을 기대할 수 있어 있다.
