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京都大学、弘前大学、名城大学、イスラエル・ベン＝グリオン大学、福島大学の研究チームは、日本の在来植物であるオオバコ（Plantago asiatica）が塩ストレスを受けた際に、地上と地下の両方を通じてストレス情報を他の個体に伝達していること、さらに情報が伝わる相手が地上部と地下部で異なることを明らかにしました。
塩ストレス情報は、地下部の根を介した場合、同じ親個体由来のきょうだい個体間で伝達されやすい一方、地上部の空気（揮発性化合物など）を介した場合は、遺伝的な差異に関係なくすべてのオオバコ個体に伝わり、塩ストレスに対して有効と考えられる気孔を閉じる反応を誘発することが分かりました。これらの結果は、地上部と地下部の情報伝達がそれぞれ異なる機能をもつことで複雑な個体間の情報伝達が行われている可能性を示しています。今後は、このような情報のやりとりがオオバコの生存や成長、そして集団全体のストレス耐性にどのように影響しているのかを詳しく調べることで、植物の集団レベルでのストレス耐性機構の解明が期待されます。
本研究は、2025年8月13日に「Plant Signaling & Behavior」誌に掲載されました。
本研究は、2025年8月13日に「Plant Signaling & Behavior」誌に掲載されました。
1. 研究背景
植物は一度根付くと移動することができないため、周囲の環境を正確に読み取り、適切に反応する能力が重要です。特に、乾燥や塩分などのストレスが差し迫る状況では、ストレスを受けた隣接する植物からの様々な刺激を受けとり、あらかじめ備える予測的な応答が生存上重要になると考えられています。事実、これまでの研究でも乾燥ストレスを受けた植物は、葉や根から様々な化学物質を放出し、それらを受容した他の植物は、あらかじめ葉の気孔を閉じるなどの水分の損失を防ぐのに有効な応答を示すことで、枯死するリスクを軽減していることが知られています。しかし、地上や地下の情報伝達にはどのような機能の違いがあるのかについてはほとんど明らかにされていませんでした。
植物群落の中には、同じ種であっても遺伝的に近い個体から遠い個体まで、さまざまな遺伝的距離を持つ個体が混在して生育しています。私たちは、この同種個体間の遺伝的な違いに注目し、地上部と地下部の情報伝達を同時に評価することで、それぞれの機能の違いを探りました。
植物は一度根付くと移動することができないため、周囲の環境を正確に読み取り、適切に反応する能力が重要です。特に、乾燥や塩分などのストレスが差し迫る状況では、ストレスを受けた隣接する植物からの様々な刺激を受けとり、あらかじめ備える予測的な応答が生存上重要になると考えられています。事実、これまでの研究でも乾燥ストレスを受けた植物は、葉や根から様々な化学物質を放出し、それらを受容した他の植物は、あらかじめ葉の気孔を閉じるなどの水分の損失を防ぐのに有効な応答を示すことで、枯死するリスクを軽減していることが知られています。しかし、地上や地下の情報伝達にはどのような機能の違いがあるのかについてはほとんど明らかにされていませんでした。
植物群落の中には、同じ種であっても遺伝的に近い個体から遠い個体まで、さまざまな遺伝的距離を持つ個体が混在して生育しています。私たちは、この同種個体間の遺伝的な違いに注目し、地上部と地下部の情報伝達を同時に評価することで、それぞれの機能の違いを探りました。
本件の詳細については、添付PDFもしくは本学サイトニュースリリースをご覧ください。
名城大学ニュースリリースURL：https://www.meijo-u.ac.jp/news/asset/98999de8e35d757dff99857b6c639690.pdf
【研究助成金】
本研究は、⽇本学術振興会（18K19353、19H03295、 22K19337、 23H02558、 23H04970）の⽀援を受けて⾏われました。
【用語の解説】
注１）塩ストレス：高塩分濃度の環境では、通常の環境に比べて植物が土壌から水を吸収しにくくなり、その結果、吸水が阻害されるか脱水状態に陥ることになります。こうした状況に対し、植物は水分損失を抑えるため、気孔を閉じる反応を示します。
本研究は、⽇本学術振興会（18K19353、19H03295、 22K19337、 23H02558、 23H04970）の⽀援を受けて⾏われました。
【用語の解説】
注１）塩ストレス：高塩分濃度の環境では、通常の環境に比べて植物が土壌から水を吸収しにくくなり、その結果、吸水が阻害されるか脱水状態に陥ることになります。こうした状況に対し、植物は水分損失を抑えるため、気孔を閉じる反応を示します。
【論文情報】
タイトル： Integrated above- and below-ground interplant cueing of salt stress
著者： Kai Ito, Haruna Ohsaki, Ariel Novoplansky, Shun K. Hirota, Akira Yamawo
掲載誌： Plant Signaling & Behavior
DOI：10.1080/15592324.2025.2542560
URL: https://doi.org/10.1080/15592324.2025.2542560
キーワード： オオバコ、血縁認識、植物間コミュニケーション、ストレス応答、揮発性有機化合物、根放出物
【研究に関するお問い合わせ先】
京都大学 生態学研究センター 教授 山尾 僚（やまお あきら）
TEL：077-549-8235
E-mail：yamawo.aki@gmail.com
名城大学 農学部 助教 大崎 晴菜（おおさき はるな）
TEL：052-838-2433
E-mail：ohsakih@meijo-u.ac.jp
【報道に関するお問い合わせ先】
京都大学 広報室国際広報班
TEL: 075-753-5729 FAX: 075-753-2094
E-mail：comms@mail2.adm.kyoto-u.ac.jp
名城大学 渉外部 広報課
TEL: 052-838-2006 FAX: 052-833-9494
E-mail: koho@ccml.meijo-u.ac.jp
福島大学 総務課 広報・渉外室 広報係
TEL: 024-548-5190 FAX: 024-548-3180
E-mail: kouho@adb.fukushima-u.ac.jp
タイトル： Integrated above- and below-ground interplant cueing of salt stress
著者： Kai Ito, Haruna Ohsaki, Ariel Novoplansky, Shun K. Hirota, Akira Yamawo
掲載誌： Plant Signaling & Behavior
DOI：10.1080/15592324.2025.2542560
URL: https://doi.org/10.1080/15592324.2025.2542560
キーワード： オオバコ、血縁認識、植物間コミュニケーション、ストレス応答、揮発性有機化合物、根放出物
【研究に関するお問い合わせ先】
京都大学 生態学研究センター 教授 山尾 僚（やまお あきら）
TEL：077-549-8235
E-mail：yamawo.aki@gmail.com
名城大学 農学部 助教 大崎 晴菜（おおさき はるな）
TEL：052-838-2433
E-mail：ohsakih@meijo-u.ac.jp
【報道に関するお問い合わせ先】
京都大学 広報室国際広報班
TEL: 075-753-5729 FAX: 075-753-2094
E-mail：comms@mail2.adm.kyoto-u.ac.jp
名城大学 渉外部 広報課
TEL: 052-838-2006 FAX: 052-833-9494
E-mail: koho@ccml.meijo-u.ac.jp
福島大学 総務課 広報・渉外室 広報係
TEL: 024-548-5190 FAX: 024-548-3180
E-mail: kouho@adb.fukushima-u.ac.jp
▼本件に関する問い合わせ先 |
|
名城大学渉外部広報課 | |
住所 | ： 愛知県名古屋市天白区塩釜口1-501 |
TEL | ： 052-838-2006 |
FAX | ： 052-833-9494 |
研究成果の概念図
大学・学校情報 |
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| 大学・学校名 名城大学 |
|
| URL https://www.meijo-u.ac.jp/ |
| 住所 愛知県名古屋市天白区塩釜口１-５０１ |
| 中部圏で最大規模を誇る名城大学。多彩な10学部、大学院9研究科を擁する、文理融合型の総合大学です。1926年に開設された「名古屋高等理工科講習所」を前身として、2026年には開学100周年を迎えます。 |
| 学長（学校長） 野口 光宣 |