・細胞内の糖分やエネルギー不⾜により植物の免疫活性が低下することを発⾒。
・細胞内エネルギーセンサーSnRK1 が植物の病害抵抗性遺伝⼦発現のブレーキとなることを発⾒。
・SnRK1 の機能を弱めることで⾼湿度ストレス下でも病気に強い植物となることを実証。
北海道大学大学院理学研究院の佐藤長緒准教授、眞木美帆博士研究員、奈良先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科バイオサイエンス領域の西條雄介教授、安田盛貴助教、名古屋大学遺伝子実験施設の多田安臣教授、野元美佳講師、徳島大学大学院社会産業理工学研究部の山田晃嗣准教授らの研究グループは、植物が細胞内の栄養やエネルギー不足により、病害細菌への抵抗性が低下する仕組みを明らかにしました。
世界中で生産される農作物は病害による大きな損失を受けており、人口増加に対応した食糧の確保・増産を目指す上で大きな課題になっています。また、近年の研究から、高温や高湿度といった環境ストレス下では、植物の免疫活性が低下し、病原菌感染に弱くなるということが分かってきており、大きな注目を集めていますが、その原因となるメカニズムはよく分かっていません。
本研究では、モデル植物シロイヌナズナを材料に、細胞活動に欠かせない栄養である糖やエネルギーの不足により植物免疫活性が低下することを見出しました。さらに、我々ヒトも含めた真核生物に保存された細胞内エネルギーセンサーであるSnRK1（哺乳類AMPK/酵母SNF1相同遺伝子）が、糖やエネルギー不足環境下での植物免疫ブレーキ役となっており、病害抵抗性遺伝子の発現を抑制することを発見しました。加えて、興味深い結果として、SnRK1機能を人工的に低下させた植物では、高湿度下でも高い免疫活性を示し、病害細菌への抵抗性が強化されることが示されました。
本研究で得られた知見は、近年多発する異常気象下において植物の病害抵抗性が低下することを防ぎ、安定した収量を得られる作物品種や農業資材の開発に役立つことが期待されます。
本研究成果は、2025年11月26日（水）公開のProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America誌に掲載されました。
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論文名 Cellular energy sensor SnRK1 suppresses salicylic acid-dependent and -independent
defenses and bacterial resistance in Arabidopsis（細胞内エネルギーセンサーSnRK1はサリチル酸依存及び非依存的な防御応答と細菌感染への抵抗性を抑制する）
著者名 Linnan Jie1、2、†、眞木美帆1、†、安田盛貴3、†、山田晃嗣4、江島早紀5、杉崎歩美5、高木純平1、野元美佳6、7、Xiu-Fang Xin2、多田安臣6、7、西條雄介3、佐藤長緒1、*（1北海道大学大学院理学研究院、2中国科学院植物生理生態研究所、3奈良先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科、4徳島大学大学院社会産業理工学研究部、5北海道大学大学院生命科学院、6名古屋大学遺伝子実験施設、7名古屋大学大学院理学研究科、†共同筆頭著者、*責任著者）
雑誌名 Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（米国科学アカデミー紀要）
ＤＯＩ 10.1073/pnas.2527765122
https://doi.org/10.1073/pnas.252776512
公表日 2025年11月26日（水）（オンライン公開）
