植物の乾燥耐性を支えるミオシンXI~作物のストレス耐性を強化する技術開発に新たな道筋~

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2025-06-23 早稲田大学

早稲田大学の研究チームは、植物のモータータンパク質「ミオシンXI」が、干ばつストレスへの耐性に重要な役割を果たすことを明らかにしました。モデル植物シロイヌナズナでの実験により、ミオシンXIを欠損させた変異体は乾燥時の水分喪失が野生型の約4倍に増加し、アブシジン酸(ABA)による気孔閉鎖が阻害されることが判明。特に、気孔を閉じる際に必要な活性酸素(ROS)の生成や微小管の再構成が妨げられることが分かりました。この研究は、ミオシンXIがABAを介して干ばつ応答を調整する新たなメカニズムを示す初の成果であり、干ばつに強い作物の開発や水資源の効率利用技術に貢献すると期待されます。

植物の乾燥耐性を支えるミオシンXI~作物のストレス耐性を強化する技術開発に新たな道筋~
図 本研究による発見の概要

<関連情報>

ミオシンXIは乾燥ストレス下のシロイヌナズナにおいて微小管安定性と活性酸素合成を介してABA誘導性気孔閉鎖を調整する Myosin XI coordinates ABA-induced stomatal closure via microtubule stability and ROS synthesis in drought-stressed Arabidopsis

Haiyang Liu & Motoki Tominaga
Plant Cell Reports  Published:19 June 2025
DOI:https://doi.org/10.1007/s00299-025-03538-2

Abstract

Key message

Myosin XI contributes to ABA-triggered stomatal closure via reactive oxygen species signaling and microtubule remodeling, boosting drought tolerance in Arabidopsis..

Abstract

ABA is a key hormone induced by drought stress, and it can regulate stomatal closure through the homeostasis of reactive oxygen species (ROS) and microtubule depolymerization in guard cells, which ultimately enhances plant drought resistance. In this study, we found that myosin XI double (2ko) and triple (3ko) mutants not only exhibited reduced drought resistance but also showed a weakened ABA response compared to the wild-type (WT). Through comprehensive phenotypic analysis and cellular observations, our experiments demonstrated that myosin XI plays a role in regulating ABA-induced ROS synthesis and microtubule depolymerization in guard cells, thereby facilitating stomatal closure, which minimizes leaf water loss while enhancing drought tolerance in Arabidopsis. This study provides novel insights into the role of myosin XI in abiotic stress responses by showing connections with fundamental ABA signaling pathways and broadens our understanding of myosin XI function in plants beyond its established roles in cytoplasmic streaming.

生物化学工学
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