나고야 대학의 타다 안신 교수 등의 연구 그룹은 식물이 비를 감지하고 면역을 활성화하는 구조를 새롭게 발견했다.강우에 따른 병해 발생을 억제하는 농법의 개발을 기대할 수 있다고 한다.
식물에는 인간 등의 동물과 마찬가지로 고도의 면역계가 있고, 식물이 세균이나 바이러스 등을 감지하면 면역계를 활성화시켜 병원체의 감염을 방제한다.식물에 감염된 병원체는 그 대부분이 비에 의해 매개되기 때문에 비는 식물의 생존에 필수적이지만 위험 인자이기도합니다.그러나 식물이 비에 어떤 반응을 유도하는지는 알려지지 않았다.
이번 연구에서는, 우선 「RNA 시퀀싱」이라고 불리는 방법을 이용하여, 모델 식물의 애기장대가, 비를 받았을 때에 발현하는 유전자를 해석했다.그 결과, 식물은 비가 칠 때 면역 관련 유전자를 발현했다.이들 유전자군은 CAMTA 전사 인자에 의해 조절되었다.
연구 그룹은 CAMTA의 기능은 Ca2+(칼슘 이온)에 의해 제어되기 때문에, 비는 식물의 세포내 Ca2+ 농도를 상승시키는 것이 아닐까 생각하고, Ca2+를 형광으로서 검출할 수 있는 GCaMP3 유전자를 도입한 애기장대를 이용 해석.그 결과, 비는 잎의 표면에 존재하는 모형의 세포(트라이콤)에 의해 감지되면, 트라이콤 주변의 조직에, Ca2+ 농도 상승이 웨이브상으로 주위에 전파하는 「칼슘 웨이브」라고 하는 현상을 유도하고, 흑반병균 등에 대한 면역계를 활성화하고, 그 감염을 방제하는 것을 밝혔다.
이번 연구는 식물이 비를 위험 인자로 인식하고 있으며, 트라이콤이 그 감지를 담당하고 있음을 보여주었다.이러한 결과는, 면역계의 성립의 이해에 기여할 뿐만 아니라, 농작물의 병해 방제에도 응용을 기대할 수 있다고 하고 있다.
