アプリケーションノート

植物における情報伝達過程をリアルタイムイメージング

植物の葉をピンセットで押しつぶすという機械的な傷害（矢印）を与えた際のCa²⁺シグナルを、実体顕微鏡を用いて可視化することに成功した（図１）。これまでの固定概念を変える「長距離・高速Ca²⁺シグナル」が明らかとなった。

植物のダイナミックな情報処理システム

植物は、師管やプラズモデスマータなどの植物特有の仕組みと、進化的に動植物に保存された仕組み(グルタミン酸/グルタミン酸受容体(GLR)/Ca²⁺シグナル)を組み合わせて、あたかも“神経”のような長距離・高速情報伝達を可能にしていると考えられる（図２）。

本研究により、傷つけられた場所から遠く離れた葉でも、グルタミン酸によって誘発されるCa²⁺シグナルが傷害に対する抵抗性を上げていることが解明された。この発見は、植物の抵抗性を制御できる新しいアミノ酸（グルタミン酸）型の肥料や農薬の開発につながるものとして期待される。