5種類のファイトアレキシンの葉での量を、普通のイネとDPF強化イネで比較。ファイトアレキシンは左からファイトカサンD、同B、同A、同E、モミラクトンA（提供：（国）農業生物資源研究所）
（国）農業生物資源研究所は3月8日、イネが気温変動や病原菌による感染などのストレスに抵抗するために植物体内で作る一連の化学物質「ファイトアレキシン」の合成反応を一括して調節するタンパク質を発見したと発表した。タンパク質を合成するために働いている遺伝子も突き止めており、この遺伝子を活用することで病気などのストレスに強いイネの作出も可能になると期待している。
■遺伝子強化で抵抗物質が数百～数千倍に
生物研が東京大学生物工学センター、東京理科大学理工学部、帝京大学バイオサイエンス学科と共同で発見した。
ファイトアレキシンは植物体内で数段階の複雑な化学反応を経て合成され、その反応の各段階で異なる酵素が働く。そのためにファイトアレキシンの生産力を高めてストレスに対する抵抗力を上げるには、複数の酵素を作る遺伝子の働きを一斉に強化する必要がある。そこで研究グループは、ファイトアレキシンの生産に関わる酵素を作る遺伝子の調節機構の解明に取り組み、複数の酵素遺伝子を一斉に活発化する方法を探った。
その結果、イネが持つ7種類のファイトカサンA、同Bなどのファイトアレキシンの合成過程で働いている10個の酵素の遺伝子の働きをDPFと呼ばれるタンパク質が調節していることを突き止め、その遺伝子も特定した。実際に、病原菌の感染などのストレスを受けてイネがファイトアレキシンを活発に合成すると、DPF遺伝子の働きが強まっていることが分かった。
一方、DPF遺伝子の働きを抑えると、ストレスの有無に関わらずファイトアレキシンの生産量は著しく減少した。反対にDPF遺伝子の働きを強化すると、7種類のファイトアレキシンの量が数百～数千倍に増大、ストレスがない状態でも通常はほとんど生産されることのない葉でも著しく増加したという。
今後、研究グループは「DPF遺伝子を強化したイネのストレス抵抗性を最適に向上させる研究を進める」と話している。
