農研機構と岡山大学は、イネのBSR1(ビーエスアールワン)遺伝子を強く働かせることにより、病害を防ぐだけでなく、葉を食べる害虫(クサシロキヨトウの幼虫)の成長を抑制することを明らかにしました。この発見は、作物を病原菌と害虫の両方に強くすることができる新しい病害虫防除技術の開発につながります。
農作物はさまざまな病原菌が引き起こす病害だけでなく、害虫による養分の吸汁や葉の食害等を受けます。このような多様な外敵に対して複数の化学農薬(殺菌剤や殺虫剤等)を使用した防除が行われており、化学農薬使用量低減に向けて病原菌と害虫との両方に有効な新しい防除技術が求められています。
農研機構はこれまでに、イネを病原菌から守る遺伝子(病害抵抗性遺伝子)の探索を他機関と共同で行ってきました。2010年には、イネいもち病菌など4種類の病原菌に対する病害抵抗性遺伝子BSR1をイネから発見し、その機能について調査を進めてきました。2023年2月には、このBSR1遺伝子を遺伝子組換え技術によりサトウキビ、トマト、トレニアに導入して強く働かせた場合でも、病原菌に対して抵抗性を示すことを明らかにしました。
今回、農研機構と岡山大学は、東京大学、東京理科大学と共同で、BSR1遺伝子を遺伝子組換え技術によりイネで強く働かせると、葉を食べる害虫(クサシロキヨトウの幼虫)に対する抵抗性が高まること、また、そのメカニズムにイネが生産する抗菌性化合物が関わることを明らかにしました。たった一つの遺伝子の働きが病原菌や害虫という幅広い外敵に抵抗性を示すことは珍しく、この発見は新しい病害虫防除技術の開発の糸口になると考えられます。
今後は、BSR1遺伝子の作用メカニズムをさらに詳細に解明するとともに、BSR1遺伝子の働きを強める技術を開発することにより、作物を病原菌と害虫の両方から守る新たな防除法につながると期待されます。また、幅広い種類の作物がBSR1に似た遺伝子を持っており、将来的にはこれらの作物に応用していくことも展望できます。
この成果は2023年6月20日に国際誌「International Journal of Molecular Sciences」に掲載されました。
<関連情報>
予算:科学研究費補助金(20H02953、21H02196、21K05506)
発表論文
BSR1, a Rice Receptor-like Cytoplasmic Kinase, Positively Regulates Defense Responses to Herbivory
Yasukazu Kanda, Tomonori Shinya, Satoru Maeda, Kadis Mujiono, Yuko Hojo, Keisuke Tomita, Kazunori Okada, Takashi Kamakura, Ivan Galis, & Masaki Mori
International Journal of Molecular Sciences (2023) 24(12):10395.
https://doi.org/10.3390/ijms241210395
<詳しい研究内容について>
作物を病気に強くする遺伝子が害虫の成長を抑制-作物の新しい病害虫防除技術の開発に貢献-
<お問い合わせ>
研究推進責任者: | 農研機構 生物機能利用研究部門 | 所長 中島 信彦 |
研 究 担 当 者: | 同 作物生長機構研究領域 | 研究員 神田 恭和 |
岡山大学 資源植物科学研究所 | 教授 Galis Ivan | |
准教授 新屋 友規 | ||
広 報 担 当 者: | 農研機構 生物機能利用研究部門 研究推進室 | 小川 智子 | ※取材のお申し込み・プレスリリースへのお問い合わせ (メールフォーム)https://www.naro.go.jp/inquiry/index.html 岡山大学 総務・企画部 広報課 TEL 086-251-7292 プレス用e-mail www-adm◎adm.okayama-u.ac.jp ※@を◎に置き換えています。 |