名古屋大學的研究團隊查明瞭給農作物帶來巨大有效能損失的灰黴菌病原菌傳染農作物的機制。研究團隊在識別出農作物產生的抗菌物質後，激活了合成解毒酶的基因。該成果有助於開發可消除病原菌傳染力，且對環境不會造成負擔的「RNA（核糖核酸）農藥」。
每種植物都有其獨自的免疫機制，能生成抗菌物質保存自己不受病原菌的相害作用。所以，許多病原菌只能傳染特定的植物。
但是灰黴菌卻能傳染番茄、青椒等蔬菜、葡萄等水果以及花卉等1400多種植物。全球每年有效能損失額據推算高達8萬億日元。而灰黴菌能夠躲避各類植物免疫的機制卻一直不明。
灰黴菌會大範圍傳染草莓等水果蔬菜，造成危害（供圖：名古屋大學竹本大吾副教授）
研究團隊對灰黴菌在解毒抗菌物質時起作用的基因進行了全篩分析。結果發現，如果讓青椒及菸草生成的抗菌物質椒二醇（Capsidiol）起作用，就會激活合成促進解毒反應酶的基因。而對於番茄和馬鈴薯生成的日齊素（Rishitin）、葡萄生成的白藜蘆醇（resveratrol）等抗菌物質則會激活別的基因並解毒。也就是說，灰黴菌可以識別抗菌物質，並激活相對應的基因。
研究團隊發現，當缺少產生對椒二醇的解毒酶基因後，灰黴菌就會無法解毒青椒和菸草中的抗菌物質，變得難以傳染，但對番茄及馬鈴薯的傳染力不會改變。研究團隊認爲，灰黴菌透過不同種類微生物之間傳遞基因的「水平傳播」，獲得瞭解毒各種抗菌物質的基因。
缺少能夠躲避免疫的基因後，病原菌變得不易傳染作物㊨（供圖：名古屋大學竹本大吾副教授）
研究團隊的目標是將可抑制目標基因發生作用的「RNA干擾」應用於下一代農藥。具體做法是結合由解毒酶基因產生的傳訊RNA序列，合成由相對較少的鹼基對組成的RNA，並使其與灰黴菌的mRNA結合，從而阻止灰黴菌產生解毒酶。
針對灰黴菌的對策長期以來都是以防止高溼或預防性噴灑農藥的方法爲主。但這些方法會導致產生使農藥失效的抗藥性菌，或減量促進農作物成長的微生物等問題。RNA農藥僅讓灰黴菌失落傳染力，所以有助於減量這類風險。
現在的課題是如何降低RNA合成成本。名古屋大學的竹本大吾副教授期待「廣泛應用開發新型冠狀病毒疫苗所採用的合成技術後，也許成本能降到可供農藥使用的水平」。研究團隊已着手開發有效應用於RNA農藥的技術。
日文：遠藤智之、《日經產業新聞》、2022/12/26
中文：JST客觀日本編輯部
