草食によって誘発された揮発性物質は,リマ豆の葉の防御遺伝子を誘発する
G Arimura1, R Ozawa, T Shimoda
1Bio-oriented Technology Research Advancement Institution, Tokyo, Japan.
Nature
|August 22, 2000
まとめ
攻撃された植物は,隣人を防衛する揮発性物質を放出します. リマ豆の葉は,人工的な傷ではなく,草食動物が誘発した揮発性物質に曝露すると防御遺伝子を活性化させ,特定の植物コミュニケーションメカニズムを明らかにします.
科学分野:
- 植物生物学 植物生物学
- 化学エコロジー 化学エコロジー
- 植物と昆虫の相互作用
背景:
- 植物から揮発性物質が放出され,草食動物の天然敵である草食動物を惹きつけます.
- 隣接する植物は,損傷した同種の植物から,揮発性物質によって防御するためにプリミングすることができます.
- この植物同士のコミュニケーションの正確なメカニズムは完全に理解されていません.
研究 の 目的:
- リマ豆の植物が,草食動物に感染した同種からの揮発性物質に反応する分子メカニズムを解明する.
- 植物防衛プライミングに関与する特定の揮発性化合物を特定するために.
- この反応を媒介するシグナル伝達経路を調査する.
主な方法:
- 感染していないリマ豆の葉が,スパイダーミットに感染した,人工的に傷ついた同種の葉からの揮発性物質にさらされる.
- 防衛遺伝子発現パターンの分析.
- 主要な揮発性テルペノイドの特定.
- カルシウムの流入とタンパク質のリン酸化/脱リン酸化の役割の調査.
主要な成果:
- 感染していないリマ豆の葉は,草食動物に感染した植物からの揮発性物質に反応して5つの防衛遺伝子を活性化したが,人工的に傷ついた植物はそうではなかった.
- 遺伝子発現パターンは,ジャスモニック酸によって誘発されたものを模倣した.
- 少なくとも3つの特異的なテルペノイドは,キーのアクティベータとして特定され,ハービオビオリーでのみ放出されました.
- 遺伝子発現は,カルシウム流入とタンパク質のリン酸化/脱リン酸化に依存していた.
結論:
- 植物の揮発性物質は,草食の間に放出され,特に防衛のために隣接する植物をメインにします.
- テルペノイドは,この植物間通信における重要なシグナル伝達分子である.
- カルシウムの流入とタンパク質のリン酸化/脱リン酸化は,防衛遺伝子の活性化を媒介するために重要である.
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