北海道大学 大学院 生命科学院
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植物は葉緑素を昆虫から身を守るために利用している

press release Xu

植物がもつ酵素クロロフィラーゼは,疎水性(水に溶けにくい性質)の葉緑素(クロロフィル)を親水性(水に溶けやすい性質)のクロロフィリド(左図)に変える活性をもちます。この酵素は,100年以上も前から存在が知られていましたが,植物にとってどのような役割を担っているかは不明でした。

北海道大学生命科学院システム科学コースの田中亮一准教授を中心とした、低温科学研究所,日本曹達株式会社,チューリッヒ大学,京都大学の共同研究チームは,クロロフィラーゼが細胞内の液胞や小胞体に存在することを明らかにし,さらに,クロロフィラーゼが,植物の細胞が壊れると直ちに葉緑素をクロロフィリドに転換することを見出しました。また,遺伝子組換え技術によって,細胞内でのクロロフィラーゼの含量を増やすと,その葉を食べた後に死亡する幼虫(ハスモンヨトウ)の比率が高くなりました。さらに,クロロフィリドを幼虫のエサに混ぜると,幼虫の成長が抑えられました。また,クロロフィリドは葉緑素に比べて,幼虫の腸内に吸着しやすいことがわかりました。これらの結果から,植物は,昆虫の幼虫に食べられた時に,葉の中に大量にある葉緑素をクロロフィリドに変換することによって,自らを防御していると考えられます。

研究論文名:Re-examination of chlorophyllase function implies its involvement in defenseagainst chewing herbivores.(クロロフィラーゼ機能の再検討によって,クロロフィラーゼが植物を噛み砕くタイプの摂食動物に対する防御に関与していることが示唆された)

著者:胡 学運(北海道大学低温科学研究所),牧田 悟(日本曹達株式会社),Silvia Schelbert(チューリッヒ大学),佐野慎亮(日本曹達株式会社),落合正則(北海道大学低温科学研究所),土屋 徹(京都大学),長谷川成明(北海道大学低温科学研究所),Stefan Hoertensteiner(チューリッヒ大学),田中 歩(北海道大学低温科学研究所),田中亮一(北海道大学低温科学研究所)
公表雑誌:Plant Physiology(アメリカ植物学会誌)
公表日:米国東部時間 2015 年1 月12 日(月)(オンライン版)
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