存在於植物葉片表面的氣孔，是負責光合作用所需氣體交換的重要器官，同時也是細菌侵入的通道。現已知植物通可過關密封裝置封閉孔來防止細菌侵入，但病菌能夠使關閉的氣孔重新開啟，但具體機制此前一直不明確。
京都大學研究生院農學研究科的峰彰副教授等人組成的研究團隊，通過擬南芥實驗發現，病菌能夠利用植物的基因表現調控機制，使氣孔重新開啟。植物的氣孔會因一種激素——「脫落酸」而關閉，擬南芥擁有能夠分解脫落酸的CYP707A1基因。研究團隊發現，病菌產生的毒素「冠菌素」，可通過增強該基因的表達，使已關閉的氣孔再度張開。此外，研究還證實CYP707A1基因有助於擬南芥響應晨光而快速開啟氣孔，這表明病菌正是利用了促進氣體交換的這種基因表現調控機制來開啟氣孔的。在十字花科中，也存在一些不發生此種基因表現調控、對細菌具有抗性的種類，研究還發現，在「快速開啟氣孔的能力」與「對病原體的抗性」之間存在進化上的此消彼長關係。
擬南芥的CYP707A1基因表現調控機制雖然有利於快速開啟氣孔進行氣體交換，但在針對利用此機制的病菌的抗性方面存在缺陷。另外，擬南芥的近緣物種中則存在不發生此基因表現調控，從而對病菌表現出抗性的物種。
有估算顯示，病原體導致的作物損失，每年超過相當於5億人的口糧。上述研究成果表明，運用育種和基因組編輯技術，有望培育出對病菌有抗性的新作物。（TEXT：中條將典）
【追記】文中內容為與中國華中農業大學津田賢一(Kenichi Tsuda)教授的合作研究成果。
原文：JSTnews 2026年2月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Current Biology
論文：Evolutionary trade-off between stomatal defense and gas exchange in Brassicaceae
DOI：doi.org/10.1016/j.cub.2025.10.037
