寄生植物が宿主植物に寄生する時に働く遺伝子を発見 ~植物の接木成立と共通するメカニズム~

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2020-08-07 名古屋大学,理化学研究所

名古屋大学生物機能開発利用研究センターの黒谷 賢一特任講師と野田口 理孝准教授らの研究グループは、理化学研究所環境資源科学研究センターの若竹 崇雅研究員(研究当時)と白須 賢副センター長らの研究グループと共同で、寄生植物が宿主植物に寄生する時に必要とされる遺伝子を同定しました。

寄生植物は比較的広範囲の植物を宿主植物として、根や茎に寄生し、高い繁殖性を示すことから、世界中で農作物への被害が問題となっています。

これまでに研究グループは通常不可能であると考えられていた異なる科同士の接木(異科接木)がタバコ属植物では可能であることを示し、接木の成立に関わる遺伝子を同定しました。今回、モデル寄生植物であるコシオガマが、タバコ属植物と同様に、異科接木が可能であることを発見しました。コシオガマの寄生時と接木時の転写産物を比較したところ、タバコ属植物を異科接木した時に発現が上昇し、接木の接合面で細胞壁の再構築に関わっていると考えられるβ-1,4-グルカナーゼが、共通して発現上昇していることを見出しました。また、このβ-1,4-グルカナーゼの発現は寄生植物の進化の系譜に沿って、寄生性獲得と同調していることを示しました。さらに、コシオガマでβ-1,4-グルカナーゼの発現を一時的に低下させると、寄生成立を抑制することを明らかにしました。今後、β-1,4-グルカナーゼの活性を人為的に阻害することで、寄生植物の作物への寄生を抑制し、農業被害を軽減することが可能になると考えています。

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報道担当

理化学研究所 広報室 報道担当

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