名古屋大学的研究团队查明了给农作物带来巨大损失的灰霉菌病原菌感染农作物的机理。研究团队在识别出农作物产生的抗菌物质后，激活了合成解毒酶的基因。该成果有助于开发可消除病原菌感染力，且对环境不会造成负担的“RNA（核糖核酸）农药”。
每种植物都有其独自的免疫机制，能生成抗菌物质保护自己不受病原菌的侵害。所以，许多病原菌只能感染特定的植物。
但是灰霉菌却能感染番茄、青椒等蔬菜、葡萄等水果以及花卉等1400多种植物。全球每年损失额据推算高达8万亿日元。而灰霉菌能够躲避各类植物免疫的机理却一直不明。
灰霉菌会大范围感染草莓等水果蔬菜，造成危害（供图：名古屋大学竹本大吾副教授）
研究团队对灰霉菌在解毒抗菌物质时起作用的基因进行了全筛分析。结果发现，如果让青椒及烟草生成的抗菌物质椒二醇（Capsidiol）起作用，就会激活合成促进解毒反应酶的基因。而对于西红柿和土豆生成的日齐素（Rishitin）、葡萄生成的白藜芦醇（resveratrol）等抗菌物质则会激活别的基因并解毒。也就是说，灰霉菌可以识别抗菌物质，并激活相对应的基因。
研究团队发现，当缺少产生对椒二醇的解毒酶基因后，灰霉菌就会无法解毒青椒和烟草中的抗菌物质，变得难以感染，但对番茄及土豆的感染力不会改变。研究团队认为，灰霉菌通过不同种类微生物之间传递基因的“水平传播”，获得了解毒各种抗菌物质的基因。
缺少能够躲避免疫的基因后，病原菌变得不易感染作物㊨（供图：名古屋大学竹本大吾副教授）
研究团队的目标是将可抑制目标基因发生作用的“RNA干涉”应用于下一代农药。具体做法是结合由解毒酶基因产生的信使RNA序列，合成由相对较少的碱基对组成的RNA，并使其与灰霉菌的mRNA结合，从而阻止灰霉菌产生解毒酶。
针对灰霉菌的对策长期以来都是以防止高湿或预防性喷洒农药的方法为主。但这些方法会导致产生使农药失效的耐药性菌，或减少促进农作物生长的微生物等问题。RNA农药仅让灰霉菌丧失感染力，所以有助于减少这类风险。
现在的课题是如何降低RNA合成成本。名古屋大学的竹本大吾副教授期待“广泛应用开发新型冠状病毒疫苗所采用的合成技术后，也许成本能降到可供农药使用的水平”。研究团队已着手开发有效应用于RNA农药的技术。
日文：远藤智之、《日经产业新闻》、2022/12/26
中文：JST客观日本编辑部
