植物が夕方に香りで防御態勢を整える新発見とその応用可能性

植物が夕方に香りで防御態勢を整える新発見

鹿児島大学農学部の吉田理一郎准教授率いる研究グループは、夕方から夜にかけて植物が放出する香り成分「安息香酸メチル（Methyl benzoate：MB）」が、新たな防御シグナルとしての役割を果たすことを明らかにしました。この研究は、植物が香りを媒介としてコミュニケーションを行い、周囲の植物が攻撃から身を守る準備をする仕組みについての理解を深めるものです。この成果は、環境に配慮した病害虫防除技術の開発に役立つと期待されています。

研究のポイント

この研究の重要な発見の一つは、MBが植物の防御反応を活性化する際に、植物免疫の中心的な制御因子であるNPR1を通じて防御遺伝子が活発に働くという点です。ただし、MBは従来の揮発性シグナルであるサリチル酸メチル（Methyl salicylate：MeSA）とは異なる応答パターンを示すことが確認されました。このため、MBが植物間コミュニケーションの新たなシグナルとして機能することが示唆されています。

植物の防御シグナルの仕組み

植物は敵からの攻撃を受けると、多様な揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds：VOC）を放出し、これらの香り成分を通じて環境の変化に反応します。これまでは、どの香り成分がどのように防御シグナルとして機能するのかが十分には解明されていませんでした。しかし、この研究では、MBが夕方から夜にかけて多量に放出され、この香りを経由して周囲の植物が防御遺伝子を活性化することが判明しました。

研究の方法

研究チームは、トマトをモデル植物として研究を行いました。研究者たちは、MBを植物に処理した際、防御関連遺伝子が活発に発現されることを確認しました。そして、シロイヌナズナの変異体を用いた実験により、この応答にNPR1が必要であることが確証されました。また、RNAシーケンスを用いた解析によって、MBは従来のMeSAとは異なる一群の遺伝子を誘導することが明らかになり、時間依存的な防御応答の変化も確認されました。

今後の展望

今回の研究は、植物の香りによるコミュニケーションの理解に大きく寄与するものです。研究グループは、今後、香りによる情報伝達だけでなく、共通菌根菌ネットワークや葉面微生物との相互作用に焦点を当て、植物間コミュニケーションの全体像を解明していく予定です。

最終的には、これらの発見を基に、農薬への依存を減らし、環境負荷の少ない持続可能な農業技術の開発が期待されています。

研究成果の詳細

これらの研究成果は、肌理細やかな植物科学の分野における知見として、2026年7月15日に国際学術雑誌「Plant, Cell & Environment」に掲載されました。この研究は、鹿児島大学大学院連合農学研究科および岩谷科学技術研究助成を受けて実施されました。

植物科学における重要な用語解説

- 安息香酸メチル（Methyl benzoate：MB）: 植物が放出する揮発性有機化合物の一つであり、花の香り成分として知られつつも、防御シグナルの新たな役割が確認された。
- NPR1: 植物免疫を制御する中心的なタンパク質で、防御遺伝子の発現を促す重要な役割を持つ。
- 揮発性有機化合物（VOC）: 植物が空気中に放出する香り成分の総称で、植物間のコミュニケーションや昆虫との相互作用など、さまざまな役割を担う。