日本奈良先端科學技術大學院大學等組成的研究團隊宣佈，闡明瞭從其他植物奪取水分和養分的寄生植物不會寄生同種或近緣植物的「親緣迴避」機制。被寄生植物附著的植物（寄主植物）無法按照原本正常生長。研究團隊希望以本次研究成果為基礎，開發抑制農作物寄生的技術，從而減輕農業損失。
寄生植物具有親緣迴避的現象早已為人所知，但其機制此前一直是個謎。由奈良先端科學技術大學院大學的吉田聰子教授、峠隆之教授、國立研究開發法人理化學研究所環境資源科學研究中心的白鬚賢副主任、京都大學生存圈研究所的飛松裕基教授等人組成的研究團隊，利用作為模型植物得到深入研究的寄生植物松蒿為對象，對親緣迴避機制進行了研究。
侵入水稻根部（藍色）的寄生植物松蒿的吸器（紫色）。吸器侵入後會與維管束連通，從寄主水稻獲取養分。（供圖：吉田聰子）
寄生植物通過名為「吸器」的特殊器官侵入寄主植物的維管束，奪取水分和養分。吸器由寄主植物的根等分泌的吸器誘導因子（HIFs）形成，但通常情況下，由寄生植物自身或近緣寄生植物的HIFs不會誘導吸器形成，從而產生親緣迴避。研究團隊調查了對自身HIFs產生反應並形成吸器的突變體松蒿，結果發現將HIFs與糖結合的特殊酶「UGT72B1」被破壞。
寄生植物的UGT72B1比寄主植物的UGT72B1能為更多種類的HIFs進行糖基化，而被糖基化的HIFs會喪失形成吸器的能力。通過這一機制，寄生植物實現了親緣迴避。
松蒿吸器的3D圖像。松蒿的導管（紅色）在寄主組織內呈纏繞寄主導管（灰色）的結構（供圖：吉田聰子）
寄生植物在非洲、歐洲等地每年造成超過10億美元的農業損失。吉田教授表示：「本次研究成果有助於理解寄生植物在分子水平上區分自身與他者的機制，有望開發出讓寄主植物偽裝成寄生植物的同伴，從而抑制寄生的新技術。」
相關研究成果已發表在美國科學雜誌《Science》的10月23日刊上。
寄生植物迴避近緣種的機制概念圖（供圖：奈良先端科學技術大學院大學等研究團隊）
原文：JST Science Portal 編輯部
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Science
論文：Glucosylation of endogenous haustorium-inducing factors underpins kin avoidance in parasitic plants
DOI：10.1126/science.adx8220
