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配糖体がAM菌の菌糸分岐の促進を発信 鳥取大研究Gが発見

鳥取大学の重信秀治教授らの研究グループは、リンドウ科植物に含まれる苦味の配糖体「ゲンチオピクロシド(GPS)」と「スウェルチアマリン(SWM)」が植物の養分交換効率を高める「アーバスキュラー菌根菌(AM菌)」の菌糸分岐を促進することを発見した。この研究成果は、AM共生が植物の系統によっては既知のメカニズムを介さずに成立する可能性を示しただけでなく、有用な農業資材の開発に繋がると期待される。

AM菌と共生するために、植物は光合成産物をコストとしてAM菌に支払う必要があり、特に植物ホルモンである「ジベレリン(GA)」はAM共生における代表的な負の制御因子とされている。

研究グループは2度GA処理したトルコギキョウ(北アメリカ中南部が原産地のリンドウ科植物)の根を用いて、生物種の各遺伝子について、特定の条件下または細胞腫における発言量を網羅的に定量する技術である「トランスクリプトーム解析」を実施した。今回、それらの解析データを精査したところ、GA処理したトルコギキョウの根でGPSやSWMの生合成に関わる複数の遺伝子の発現量が有意に増加していた。

トルコギキョウではGPSやSWMが植物ホルモン「ストリゴラクトン(SL)」に替わってAM菌の菌糸分岐を促進している可能性が支持。また、農業分野への応用を目指し、トルコギキョウ以外の植物AM共生におけるGPSの効果を検証。その結果、GPSを処理したネギ属のチャイブの根では対象区と比べて有意にAM菌の感染が促進された。