存在于植物叶片表面的气孔，是负责光合作用所需气体交换的重要器官，同时也是细菌入侵的通道。现已知植物通可过关闭气孔来防止细菌侵入，但病菌能够使关闭的气孔重新打开，但具体机制此前一直不明确。
京都大学研究生院农学研究科的峰彰副教授等人组成的研究团队，通过拟南芥实验发现，病菌能够利用植物的基因表达调控机制，使气孔重新打开。植物的气孔会因一种激素——“脱落酸”而关闭，拟南芥拥有能够分解脱落酸的CYP707A1基因。研究团队发现，病菌产生的毒素“冠菌素”，可通过增强该基因的表达，使已关闭的气孔再度张开。此外，研究还证实CYP707A1基因有助于拟南芥响应晨光而快速打开气孔，这表明病菌正是利用了促进气体交换的这种基因表达调控机制来打开气孔的。在十字花科中，也存在一些不发生此种基因表达调控、对细菌具有抗性的种类，研究还发现，在“快速打开气孔的能力”与“对病原体的抗性”之间存在进化上的此消彼长关系。
拟南芥的CYP707A1基因表达调控机制虽然有利于快速打开气孔进行气体交换，但在针对利用此机制的病菌的抗性方面存在缺陷。另外，拟南芥的近缘物种中则存在不发生此基因表达调控，从而对病菌表现出抗性的物种。
有估算显示，病原体导致的作物损失，每年超过相当于5亿人的口粮。上述研究成果表明，运用育种和基因组编辑技术，有望培育出对病菌有抗性的新作物。（TEXT：中条将典）
【追记】文中内容为与中国华中农业大学津田贤一(Kenichi Tsuda)教授的合作研究成果。
原文：JSTnews 2026年2月号
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Current Biology
论文：Evolutionary trade-off between stomatal defense and gas exchange in Brassicaceae
DOI：doi.org/10.1016/j.cub.2025.10.037
