植物守る保護膜形成にかかわる制御遺伝子発見
―病害抵抗性など有用作物育種に期待
:産業技術総合研究所/花き研究所

植物のクチクラは様々な現象に関与している(提供:産業技術総合研究所)

 (独)産業技術総合研究所は5月24日、植物の表面を乾燥や紫外線、病原菌などから守る保護膜である「クチクラ」形成のカギとなる遺伝子を発見したと発表した。見つけたのは保護膜を形成する際に働く複数の遺伝子を調節する制御遺伝子。これを利用すれば植物表面に光沢を与える植物性ワックスや植物表面の形状の改変が容易になり、病害抵抗性を持つ作物や有用ワックスを生産する作物、質感の高い花びらを持つ花卉(かき)の開発などに役立つと期待している。

 

■モデル植物のシロイヌナズナから発見

 

 産総研生物プロセス研究部門の大島良美・特別研究員、光田展隆・主任研究員らが(独)農業・食品産業技術総合研究機構の花き研究所と共同で発見した。
 植物の表面は脂肪酸やワックスなどを含むクチクラと呼ばれるフィルム状の薄膜で覆われている。植物が乾燥などから身を守る保護膜として機能しているほか、新しい葉や花を伸ばす際に組織間の潤滑剤として組織同士の癒着を防いでいる。
 今回、実験用のモデル植物として知られるシロイヌナズナから、このクチクラの形成を促す2つの遺伝子「MYB106」と「MYB16」を発見。その働きを詳しく調べたところ、クチクラが形成される際に植物体内で働く複数の遺伝子を調節するたんぱく質を作っていることがわかった。これらはクチクラのワックスなどの分泌を促す因子で、組織の形成や細胞の伸長とも連動して働いていた。
 シロイヌナズナなどを用いた遺伝子組み換え実験で新遺伝子の働きを活発にさせたところ、葉のクチクラのワックスが増えた。その一方で、遺伝子の働きを阻害するとワックスが著しく減少し組織同士がくっつく癒着が起きることも確認。植物表面の細胞の形づくりとクチクラ形成が連動して制御されていることが初めて示された。
 研究グループは今後、植物の環境ストレス体制、表面形状などを改変する技術の開発を進めるとともに、植物性ワックスや有用脂質を大量に作る作物新品種開発などに役立てたいとしている。

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