国立大学法人東海国立大学機構 黑料网遗伝子実験施设の多田 安臣 教授、野元 美佳 助教、黑料网大学院理学研究科の松村 護 博士後期課程学生らの研究グループは、植物が雨を感知して免疫を活性化する仕組みを新たに発見しました。
植物は、ヒトなどの动物と同様に高度な免疫系を保有しており、植物が细菌やウイルスなどを感知すると、免疫系を活性化することで病原体の感染を防除します。植物に感染する病原体は、その多くが雨によって媒介されることが知られています。したがって、雨は植物の生存に必须である一方、危険因子であるとも言えます。しかし、植物が雨に対してどのような応答を诱导するのかは未解明でした。
本研究では、植物は、雨を叶の表面に存在する毛状の细胞（トライコーム）によって感知すると、病原体の袭来を予见し、免疫系を活性化することを明らかにしました。トライコームは、雨に打たれると周辺の叶组织にカルシウムウェーブ注1）を诱导し、免疫抑制性の颁础惭罢础転写因子注2）を不活化することが示されました。これによって、免疫関连の遗伝子群を诱导し、病原体の感染行动は抑制されます。これらの现象はトライコームを持たない変异体では认められないことも明らかになりました。
この成果は、2022年3月8日19時（日本時間）付イギリス科学雑誌「Nature Communications」オンライン版で発表されました。
?植物は、雨に打たれると免疫系を活性化する。
?叶の表面に存在する毛状の细胞（トライコーム）は、物理的な刺激を感知する感覚器として机能することを明らかにした。
?降雨に伴う病害発生を抑制する农法の开発に期待できる。
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注1）カルシウムウェーブ：
局所で生じた颁补2+浓度上昇がウェーブ状に周囲に伝搬する现象
注2）颁础惭罢础転写因子：
细胞内颁补2+浓度の上昇によって制御される転写制御因子
雑誌名：Nature Communications
論文タイトル：Mechanosensory trichome cells evoke a mechanical stimuli?induced immune response in Arabidopsis thaliana
著者：Mamoru Matsumura*, Mika Nomoto*,**, Tomotaka Itaya, Yuri Aratani, Mizuki Iwamoto, Takakazu Matsuura, Yuki Hayashi, Tsuyoshi Mori, Michael J. Skell, Yoshiharu Y. Yamamoto, Toshinori Kinoshita, Izumi C. Mori, Takamasa Suzuki, Shigeyuki Betsuyaku, Steven H. Spoel, Masatsugu Toyota, Yasuomi Tada**
(*共同第一着者、**共同责任着者)
DOI:10.1038/s41467-022-28813-8
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