名古屋大学的竹本大吾教授和小鹿一名誉教授等发现了一种类似疫苗的成分，施用于植物时可抑制病原菌的感染。经验证将该成分涂撒在马铃薯的可食用部分和叶片上时，可产生免疫反应，抑制病菌感染。研究人员认为该成分可作为农药替代物，实现环境负荷更低的农业生产。
在马铃薯叶子上涂撒病原菌后叶子变黑并枯萎（左），但在叶片上涂撒产生活性氧的成分后再涂撒病原菌，叶片未见枯萎（供图：名古屋大学竹本大吾教授）
研究团队针对在马铃薯可食用部分产生的霉菌并导致叶子枯萎的“马铃薯晚疫病菌”，重点研究了作为免疫反应产生抗菌物质和活性氧的机制。通过对这种细菌膜进行分析后发现，其中含有可以触发马铃薯产生抗菌物质和活性氧的2种成分。
对产生抗菌物质的成分进行调查后发现，其含有“二十碳五烯酸（EPA）”，可引发植物的免疫反应。当将EPA涂撒在马铃薯的可食用部分时，内部会持续数日活跃地产生抗菌物质。使得细菌难以繁殖，马铃薯上的细菌孢子数量减少到没有涂撒EPA时的10%以下。
研究还发现，当将疫病菌涂撒在叶子上时，叶子通常会变黑并枯萎，但在叶片上涂撒产生活性氧的成分时，植物的抵抗力得到提升，抑制病害。
将这2种成分涂撒在水稻和荠菜等其他植物上也会产生免疫反应。由于能够使许多植物产生抗菌物质和活性氧来抑制病原菌的繁殖，因此这2种成分有望用于多种植物的病原菌防治。
19世纪中叶，马铃薯疫病菌曾引发整个欧洲的马铃薯大面积欠收。如今，虽然可以使用化学农药来控制病害的爆发，但农药也会作用于对植物无害的细菌及其他生物。
本次发现的成分来自一种天然存在的细菌，对环境产生意外影响的风险较低。今后的目标是开发出免疫反应更强、持续时间更长的成分。
竹本教授表示：“今后，除了激活植物免疫的成分之外，我们还将研究促进生长的成分”。研究结果已经发表于美国植物生理学会发行的学术期刊上。
原文：《日本经济新闻》、2024/6/18
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Plant Physiology
论文：Two structurally different oomycete lipophilic microbe-associated molecular patterns induce distinctive plant immune responses
DOI：10.1093/plphys/kiae255
