イネ病害菌Xanthomonasの栄養獲得を解明新しい耐病性育種へ - NewsTomo

イネなど400種以上の作物に被害を出す植物病原菌「Xanthomonas（キサントモナス）」が、宿主の細胞内で“専用の栄養ルート”を作って増殖する仕組みが明らかになりました。最近、学術誌「Science」にオンライン掲載された研究で、病害対策を「薬剤」だけでなく「栄養の流れを断つ」という発想で組み立てる道が見えてきた形です。

何が分かった？—病原菌の「合成→回収→利用」パイプライン

研究によると、Xanthomonasがイネに感染すると、細菌は「AvrBs2」と呼ばれる栄養合成に関わる酵素を植物細胞内へ送り込みます。すると宿主側にある栄養分を材料に、環状の糖リン酸化合物「xanthosan（キサントサン）」が作られます。

ポイントはその後です。細菌は、専用の輸送タンパク質と分解酵素を使ってxanthosanを再び取り込み、分解して成長・増殖に必要な栄養として利用します。つまり、宿主細胞内で作らせた物質を、細菌自身が回収して使う「合成・輸送・利用」の一連の流れが成立している、という説明です。

今回の発見を一文で

病原菌が宿主細胞の中に、自分の栄養確保のための“循環型ルート”を組み立てている可能性が示されました。

研究チームはどこ？国際共同でメカニズムに迫る

論文の責任著者には、中国の西南大学、吉林農業大学、米デューク大学の研究者が名を連ね、米カリフォルニア大学、韓国のソウル大学校などの研究者も参加したとされています。作物病害は地域に閉じない課題であるだけに、病原体の「共通戦略」を多機関で突き止める意義は小さくありません。

対策のアイデア：「xanthosanを使えない」イネを作る

研究チームは今回の仕組みを踏まえ、病原菌によるxanthosanの利用を妨げる新しい育種戦略（論文では「anti-xanthomonadin」育種戦略）を提案したといいます。

xanthosanの利用を阻むと、病原菌の病原性が弱まることを実験で確認
この性質を組み込んだ遺伝子改変イネは、病害抵抗性が高まった
成長や代謝への不利な影響は見られなかった、と報告

「感染後に薬剤で抑える」だけでなく、「病原菌の食糧調達を成立させない」方向で設計する点が、この研究の新規性として読めます。

他の作物病害にも波及する？—かんきつ・トマトへの示唆

研究者側は、AvrBs2が多くのXanthomonas病原体に共通するとし、イネ以外にも、かんきつの潰瘍病（citrus canker）やトマトの斑点細菌病など、別の作物の細菌病対策にもつながり得るとしています。単一作物の改良に留まらず、病原体側の「汎用的な弱点」を突く発想が、持続可能な農業の支えになる可能性があります。