名古屋大学生物機能開発利用研究センターの野田口 理孝准教授、帝京大学理工学部の朝比奈 雅志准教授、理化学研究所環境資源科学研究センターの白須 賢副センター長、同バイオリソース研究センターの市橋 泰範チームリーダー、中部大学応用生物学部の鈴木 孝征准教授、名古屋大学発ベンチャーグランドグリーン株式会社の 丹羽 優喜代表取締役らの研究グループは、これまで同じ科に属する植物同士でしか成立しないと考えられてきた接木が、タバコ属植物では、異なる科の植物に対しても成立させられることを発見しました。
植物の接木は古くから行われてきた農業技術であり、果物や野菜の栽培に広く利用されています。生物の組織は細胞と細胞が密に癒合して成り立っています。これまで、接木した植物の組織同士の癒合適合性には、接ぎ合わせる植物が近縁種であることが必須であると考えられていましたが、そのメカニズムは不明でした。今回、研究グループはナス科タバコ属植物が遠縁の多様な植物との接木が可能であることを発見しました。タバコ属植物を接木した植物で転写産物を比較した結果、細胞の外に分泌されるβ-1,4-グルカナーゼが接木の接合面で細胞壁の再構築に関わっていることを見出しました。またβ-1,4-グルカナーゼを過剰に発現させると接木の接着性が促進されることを示しました。さらにタバコ属植物を中間台木に用いることで有用な根系の植物を台木としてトマトなど農作物を生産する可能性を提示しました。
この研究成果は、2020年8月7日付の米国科学雑誌「Science」に掲載されました。
* これまで不可能と考えられてきた遠縁の植物の接木がベンサミアナタバコをはじめとするタバコ属植物では可能であることを発見
* タバコ属植物の接木時に発現が上昇する遺伝子を同定
* β-1,4-グルカナーゼのうち細胞外に分泌される特定の遺伝子が細胞壁の再構成を促し、組織の癒合をもたらす
* β-1,4-グルカナーゼを過剰に発現させると、組織の癒合が促進される
◆詳細（プレスリリース本文）はこちら
雑誌名：Science
論文タイトル：Cell-cell adhesion in plant grafting is facilitated by β-1,4-glucanases
（植物の接木における細胞間癒合はβ-1,4-グルカナーゼによって促進される）
著者：Michitaka Notaguchi＊, Ken-ichi Kurotani, Yoshikatsu Sato, Ryo Tabata, Yaichi Kawakatsu, Koji Okayasu, Yu Sawai, Ryo Okada, Masashi Asahina, Yasunori Ichihashi, Ken Shirasu, Takamasa Suzuki, Masaki Niwa, Tetsuya Higashiyama
＊Corresponding author
DOI：10.1126/science.abc3710
URL: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abc3710
生物機能開発利用研究センター 野田口 理孝 准教授
http://bbc.agr.nagoya-u.ac.jp/~graft/
