Home >  >

カリキンが植物の乾燥耐性を高めることを発見

2018年1月4日

理研 環境資源科学研究センターは、植物が燃焼した際の煙等に含まれる成長調節物質であるカリキン(KAR)が、植物の乾燥応答に影響を与えることを発見しました。

植物が乾燥ストレスにさらされると、アブシジン酸(ABA)が合成され防御反応を誘導します。また、これまでの研究で、MORE AXILLARY GROWTH2(MAX2)と呼ばれるタンパク質が、植物の乾燥耐性を高める働きがあることも分かっています。MAX2は、植物の枝分かれを制御することで知られるストリゴラクトンおよびKARシグナル伝達経路の重要な調節因子です。ストリゴラクトン類似体を投与すると植物の乾燥応答が増強することから、ストリゴラクトンシグナル伝達が乾燥応答を調節していると考えられる一方、KARシグナル伝達経路が、乾燥に対してどのように寄与しているのかは解明されていませんでした。

研究チームは、KARの受容体であるKAR Insensitive 2(KAI2)を欠損させたモデル植物シロイヌナズナ変異体が強い乾燥感受性を示すことを明らかにしました。またこの感受性上昇メカニズムは、葉の防水機構の欠乏、気孔開口部の拡大、アントシアニン量の低下によるものでした。植物が水不足の環境に適応するためには、正常なKARシグナル伝達を必要とすることを示しています。

本研究の成果により、KAI2受容体機能の喪失が、植物の乾燥応答を妨げることが分かりました。今後、KARシグナル伝達を操作することで作物の乾燥耐性を向上することができ、持続可能な農業のための有望なツールになると期待できます。

本研究は、米国のオープンアクセス科学雑誌『PloS Genetics』(11月13日付け)に掲載され、米国の科学雑誌『Science』(12月8日付け)のEditors' Choiceに選ばれました。

 

原論文情報
PloS Genetics doi: 10.1371/journal.pgen.1007076
W. Li, K. H.Nguyen, H. D. Chu, C. V. Ha, Y. Watanabe, Y. Osakabe, M. A. Leyva-González, M. Sato, K. Toyooka, L. Voges, M. Tanaka, M. G. Mostofa, M. Seki, M. Seo, S. Yamaguchi, D. C. Nelson, C. Tian, L. Herrera-Estrella, L.-S. P. Tran,
"The karrikin receptor KAI2 promotes drought resistance in Arabidopsis thaliana".

お問い合わせ
発現調節研究ユニット
Lam-Son Phan Tran(ユニットリーダー)
Weiqiang Li(研究員)
渡邊 泰子(テクニカルスタッフ)