カリフォルニアのデスバレーでは、Tidestromia oblongifoliaが120°Fを超える高温で繁栄する。ミシガン州立大学の研究者らは、この植物がそのような条件下で光合成システムを調整してより速く成長することを発見した。彼らの発見はCurrent Biologyに掲載され、気候変動の中で耐熱性作物の開発に役立つ可能性がある。
Tidestromia oblongifoliaは、カリフォルニアのデスバレー原産の植物で、夏の高温が120°Fを超える環境で生き延びるだけでなく繁栄する。ミシガン州立大学植物レジリエンス研究所の科学者らは、研究財団教授のSeung Yon "Sue" Rhee氏と研究スペシャリストのKarine Prado氏が率い、この種がそのような極限条件下でどのように持続するかを調査した。
Current Biologyに掲載された研究は、T. oblongifoliaが光合成システムを微調整して熱損傷に抵抗し、より速い成長を可能にすることを明らかにした。Prado氏は初期の課題を指摘した：「これらの種子を初めてラボに持ち帰った時、ただ成長させるだけで苦労した。でも、デスバレーの条件を成長チャンバーで再現できた時、彼らは一気に成長した。」
砂漠の光と温度変化を再現するカスタム成長チャンバーを使用して、チームはわずか10日でT. oblongifoliaのバイオマスが3倍になった一方、関連する耐熱種は成長を停止したことを発見した。極端な高温2日後、この植物は光合成の快適ゾーンを拡大した。2週間以内に、光合成の最適温度は45°C（113°F）に達し、主要な作物どれをも上回った。
Rhee氏はこれを「これまでに記録された最も耐熱性の植物」と表現した。植物の適応には、ミトコンドリアがクロロプラストに近づいてエネルギー効率を高めること、クロロプラストが独特の「カップ状」の形態に再形成して二酸化炭素をより良く捕捉することが含まれる。熱曝露後24時間以内に、数千の遺伝子が保護機能を活性化し、Rubisco activaseの産生増加により光合成を維持する。
これらのメカニズムは、小麦、トウモロコシ、大豆などの作物に戦略を提供し、これらの収量は世紀末までに5°Cまでの世界的な気温上昇により減少すると予想される。Rhee氏は強調した：「T. oblongifoliaは、植物が極端な温度に適応する能力を持っていることを示している。」彼女は付け加えた：「砂漠の植物は、私たちが今まさに直面し始めた課題を何百万年も解決してきた。」
この研究は、アラビドプシスなどのモデル種から、ゲノミクスやライブイメージングなどのツールを使って農業のレジリエンスを強化するための耐性のある砂漠植物への焦点を移す。