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抵抗性の仕組み解明へ「雪腐病」への強さ調べる実験系開発 農研機構2021年10月22日

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農研機構は、北海道大学、八戸工業大学と共同で、実験植物であるシロイヌナズナに感染する雪腐病菌を初めて特定。シロイヌナズナを用いて雪腐病菌に対する植物の抵抗性を評価する実験系を開発した。これまで不明だった雪腐病菌の感染に対して植物が抵抗する仕組みの解明が進み、強い雪腐病抵抗性をもつコムギやオオムギ、牧草等の品種や雪腐病の防除技術の開発が進むと期待される。

春の雪解け後に見られる雪腐病菌の感染により枯死したベントグラス(寒地型芝草)春の雪解け後に見られる雪腐病菌の感染により枯死したベントグラス(寒地型芝草)

雪腐病は、麦類や牧草を枯らす重要病害。北海道や北陸など作物が長期間積雪下にある地域では、雪腐病が雪の下で発生する。雪腐病は、主にコムギやオオムギ、牧草で顕著に観察され、これらの植物では春の雪解けとともに文字通り腐った葉っぱが顔を出す。

雪腐病の防除には、農薬を根雪の直前に散布する必要があるが、散布時期の見極めが難しく、雪腐病に強い品種を育成することが強く求められている。しかし、雪の下で起こる病気のため、品種育成の基盤となる雪腐病菌の感染の仕方や植物がもつ抵抗性の仕組みなどの基礎的な現象の解明があまり進んでいない。

同研究では抵抗性の仕組みを解明する第一歩として、実験植物であるシロイヌナズナに感染する雪腐病菌を特定。シロイヌナズナを用いて雪腐病菌に対する植物の抵抗性を評価できる実験系を開発した。また、開発した実験系を用いて、雪腐病菌に対する抵抗性が低温馴化により向上することを明らかにした。さらに、植物ホルモンのジャスモン酸は抵抗性を強化し、別の植物ホルモンのエチレンはそれを抑制する働きをすることが明らかになった。

シロイヌナズナは遺伝子の変異株などの実験に必要な様々な研究資源が整備されているため、今後、同実験系を用いることにより抵抗性の仕組みが解明され、雪腐病抵抗性をもつコムギやオオムギ、牧草等の品種の育成が進展すると期待される。

野外試験によるシロイヌナズナに感染する雪腐病菌の単離野外試験によるシロイヌナズナに感染する雪腐病菌の単離

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