植物免疫の解明: コケとシダが作物の病害抵抗性を変える可能性

Tokyoジョン・イネスセンターの最近の研究によると、コケ類やシダ植物といった非花植物が作物保護の改善に役立つ可能性があることが判明しました。通常、コケ類（コケ、蘚類、藻類など）は単純な植物と見なされますが、新しい研究により、彼らが複雑な免疫システムを持っていることが明らかになりました。この発見は、作物の病気に対する世界的な戦いにおいて貢献する可能性があります。

ジョン・イネス・センターで研究チームを率いるフィル・カレラ博士は、植物の免疫受容体が従来の理解よりも高度な機能を持つことを明らかにした研究を主導しました。この研究は、病気に対する防御において植物にとって非常に重要な役割を果たすNLR免疫受容体に焦点を当てています。研究の概要は次の通りです。

コケ植物や他のコケ類は複雑な免疫受容体を持っています。NLR免疫受容体は、被子植物と非被子植物の間で移植可能です。この発見は作物免疫を強化する新たな可能性を開きます。研究チームは、この研究に遺伝子ツールと計算ツールを使用しました。多様な植物系統間での免疫受容体の移転が可能であることが示されています。将来の研究では、免疫反応を引き起こす病原体の分子の特定に焦点が当てられます。

NLRは主に被子植物で研究されてきた免疫受容体であるため、非被子植物がどのように自らを守るのかについてはあまり分かっていません。コケ植物は非被子植物の一種であり、5億年以上前に被子植物から分岐しました。研究者たちは、遺伝子および計算方法を用いてこれらの受容体の構造と機能を調べました。その結果、異なる植物群における免疫受容体には多くの類似点があることが判明しました。

カレラ博士とそのチームは、コケ植物などの花を咲かせない植物から免疫受容体遺伝子を、ニコチアナ・ベンサミアナという花を咲かせる植物に移しました。その結果は良好で、移植された免疫受容体は強い免疫反応を引き起こしました。また、花を咲かせる植物の免疫システムの一部を花を咲かせない植物に移し、これらの部分はどちらの植物でもうまく機能しました。

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この発見は重要です。なぜなら、コケ植物やゼニゴケから得られる免疫受容体が、新たな耐病性遺伝子として利用され、作物を病害から守ることができるからです。気候変動が新しい病原体の出現や迅速な進化のリスクを高めている今、このことが非常に重要となるかもしれません。

カレラ博士によると、この研究により植物の進化と防御の見方が変わるとのことです。通常、非花植物は進化が遅れていると考えられがちですが、複雑な免疫システムを持っています。この発見は作物の免疫力向上に役立つ可能性があります。

研究者たちは、様々な植物で免疫反応を引き起こす病原体の分子を特定することを計画している。また、免疫受容体の各部分がどのように協力してこれらの反応を引き起こすのかを調べる予定である。この研究は理解を深め、作物を保護するのに役立つ可能性がある。

研究の結果、植物が持つ多様な免疫受容体を活用することは、作物の耐病性を向上させる優れた方法であることが示されました。このアプローチにより、世界中の食料を守るための新しい手段が得られる可能性があります。