砂漠植物から持続可能農業への応用可能性を提示 (Study: Desert Plants Offer a Blueprint for Sustainable Agriculture)

2026-06-12 中国科学院(CAS)

中国科学院新疆生態・地理研究所(XIEG)の王磊氏、Mohsin Tanveer氏らの国際研究チームは、乾燥地農業の持続可能性向上に向け、極限環境植物(エクストレモファイト)の適応機構を活用する新たな農業モデルを提案した。気候変動による乾燥化や塩害の進行により世界の耕地の半数以上が脅かされるなか、研究では砂漠などの過酷な環境で生育する植物の特性を解析した。その結果、これらの植物は活性酸素種(ROS)を単に除去するのではなく、組織や細胞内で精密に制御してストレス耐性シグナルとして利用していることが判明した。また、根から特定の分泌物を放出し、TrueperaやHalomonasなど有益微生物を集積させることで、土壌構造の改善、水分保持能力の向上、養分循環の促進を実現していた。研究チームは、Salicornia、Suaeda、Alhagiなどの耐塩・耐乾燥植物を食料、飼料、バイオエネルギー、環境修復に活用する循環型バイオエコノミーモデルを提唱した。さらに綿花やホウレンソウとの間作により土壌塩分を40~51%低減できる可能性を示し、食料安全保障と気候変動対策を両立する自然由来の農業技術として期待される。

砂漠植物から持続可能農業への応用可能性を提示 (Study: Desert Plants Offer a Blueprint for Sustainable Agriculture)
The synergistic salinity-drought feedback loop and the niche for extremophyte resistance. (Image by XIEG)

<関連情報>

極限環境植物の適応能力を活用した乾燥地向け作物設計のロードマップ Leveraging Extremophyte Adaptations as a Roadmap for Crop Design for Arid Lands

Mohsin Tanveer, Lei Wang, Hamza Tariq, Muhammad Talha Ramzan, Alisdair R. Fernie, Jaume Flexas, Sergey Shabala, Josep Peñuelas
Global Change Biology  Published: 03 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1111/gcb.70949

ABSTRACT

Anthropogenic climate change is driving a convergence of rapid soil aridification and secondary salinization that threatens to degrade over half of the world’s arable land. As conventional glycophytic crops reach their physiological limits, global food security depends on decoding the evolutionary adaptations of extremophytes. This review synthesizes the functional traits and ecosystem-level impacts of extremophytes, the native flora of these marginal environments, and evaluates their potential as a biophysical buffer against land degradation. Here, we identify two cornerstone strategies that allow these plants to thrive where others fail: (i) the precise spatiotemporal orchestration of reactive oxygen species (ROS) as critical signaling molecules for developmental plasticity; and (ii) the active recruitment of stress-protective microbiomes via targeted exudation, effectively transforming barren soil into a functional ecosystem. We argue that integrating extremophytes into diversified agroecosystems, through intercropping, phytoremediation rotations, and circular bioeconomy models, offers quantifiable results to enhance ecosystem multifunctionality and sustainably intensify production on degrading lands. By bridging profound mechanistic discovery with ecological engineering, this perspective provides an actionable plan for translating extremophyte biology into crops capable of withstanding a drier future.

1206農村環境
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