名古屋大學的竹本大吾教授和小鹿一名譽教授等發現了一種類似疫苗的成分，施用於植物時可抑制病原菌的傳染。經驗證將該成分塗撒在馬鈴薯的可食用部分和葉片上時，可產生免疫反應，抑制病菌傳染。研究人員認爲該成分可作爲農藥替代物，實施環境負荷更低的農業生產。
在馬鈴薯葉子上塗撒病原菌後葉子變黑並枯萎（左），但在葉片上塗撒產生活性氧的成分後再塗撒病原菌，葉片未見枯萎（供圖：名古屋大學竹本大吾教授）
研究團隊針對在馬鈴薯可食用部分產生的黴菌並導致葉子枯萎的「馬鈴薯晚疫病菌」，重點研究了作爲免疫反應產生抗菌物質和活性氧的機制。透過對這種細菌膜進行分析後發現，其中含有可以觸發馬鈴薯產生抗菌物質和活性氧的2種成分。
對產生抗菌物質的成分進行調查後發現，其含有「二十碳五烯酸（EPA）」，可引發植物的免疫反應。當將EPA塗撒在馬鈴薯的可食用部分時，内部會持續數日活躍地產生抗菌物質。使得細菌難以繁殖，馬鈴薯上的細菌孢子數量減量到沒有塗撒EPA時的10%以下。
研究還發現，當將疫病菌塗撒在葉子上時，葉子通常會變黑並枯萎，但在葉片上塗撒產生活性氧的成分時，植物的抵抗力得到提升，抑制病害。
將這2種成分塗撒在水稻和薺菜等其他植物上也會產生免疫反應。由於能夠使許多植物產生抗菌物質和活性氧來抑制病原菌的繁殖，因此這2種成分有望用於多種植物的病原菌防治。
19世紀中葉，馬鈴薯疫病菌曾引發整個歐洲的馬鈴薯大面積欠收。如今，雖然可以使用化學農藥來控制病害的放大，但農藥也會作用於對植物無害的細菌及其他生物。
本次發現的成分來自一種天然存在的細菌，對環境產生意外影響的風險較低。今後的目標是開發出免疫反應更強、持續時間更長的成分。
竹本教授表示：「今後，除了激活植物免疫的成分之外，我們還將研究促進成長的成分」。研究結果已經發表於美國植物生理學會發行的學術期刊上。
原文：《日本經濟新聞》、2024/6/18
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Plant Physiology
論文：Two structurally different oomycete lipophilic microbe-associated molecular patterns induce distinctive plant immune responses
DOI：10.1093/plphys/kiae255
