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この「背丈が低い」という形質を伝える遺伝子(半繍僻遺伝子)はさらにイギリスにも伝わって、多収コムギの育成に利用された。 1つの遺伝子が世界の作物に大きな影響を与えた、もっとも有名な例となっている。
このケースは数十年も前の話であり、バイオテクノロジーによって遺伝子を利用したといっても、交配による品種改良であり、遺伝子組み換え技術ではない。 しかし、遺伝形質を有効に利用しようという発想は、バイオテクノロジーといった現代技術が登場するずっと以前からあったことが改めてわかる。
そして、これからの遺伝子組み換えを使った植物改良のテーマとして、もっとも大きなスケールをもつ技術といえば、「光合成効率の改善」であるのは間違いない。 よく知られているように、植物は、太陽光などの光エネルギーを利用して、二酸化炭素と水をもとに炭水化物を作り出す光合成を行う。
地球上における最大の「無機炭素の有機化反応」で、年間に固定されるエネルギーを試算すると、人類が消費するエネルギー総量の十倍にもなる。 ポスト石油問題や原子力問題などに悩まされているわれわれから見れば、うらやましい限りの能力である。
このメカニズムを解明して、新たな大エネルギー源を開発することは、人類の大きな夢とされている。 その第一歩が、光合成の効率を上げることで作物の収穫量を上げると同時に、地球温暖化の元凶とされている二酸化炭素を植物に固定する、という技術の実現である。
光合成の仕組みを簡単にいえば、最初に葉緑素によって光が吸収されて、次に光エネルギーが化学エネルギーへと変換され、その化学エネルギーを用いて空中の二酸化炭素から有機物を作るという順序で進む。 この最終段階の、二酸化炭素から炭素を分離して炭水化物とする回路は、いくつもの酵素が関与する複雑なものだが、どの植物にも共通の部分が多い。
初めの産物として炭素原子を3つもった化合物をつくる、C3光合成と呼ばれる反応を行うのでC3植物と呼ばれるが、イネやマメをはじめ多くの野菜類がこれに含まれる。 ところが、この他に炭素原子を4つもった化合物をつくる、C4植物と呼ばれる一群が存在する。

C3植物にくらべて低い濃度の二酸化炭素を効率よく利用するとともに、高い濃度における取り込み効率もC3植物より優れているのが特徴となっている。 つまりC3植物より悪条件のなかでも育ちやすく、二酸化炭素の吸収度もよい植物といえる。
トウモロコシ、サトウキビ、アワ、ヒエなどがC4植物の代表である。

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