鉄処理は植物の免疫システムを高める

コメ (Oryza sativa L) は、人間が消費するために世界で最も広く使用されている穀物であり、トウモロコシに次いで世界で 80 番目に多く生産されています。 しかし、イネの生産は、スペインのほぼすべてのコメ生産地域（アンダルシア、エストレマドゥーラ、カタロニア、バレンシアなど）の栽培地域を含む、すべての大陸のXNUMXか国以上で報告されている真菌性疾患であるイネいもち病によって深刻な脅威にさらされています。 .)。

ジャーナルに最近発表された研究 米 CRAG の CSIC 研究者である Blanca San Segundo が率いる研究チームは、イネを適度に高レベルの化学物質にさらすことを明らかにしました。 鉄 イネいもち病は、この作物で最も一般的な病気であり、世界中で大きな生産損失の原因となっています。

鉄は 植物成長 と開発。 それは 豊富な元素 ほとんどの農業用土壌では、作物への利用可能性は低いかもしれません. 土壌の特性に応じて、鉄は不溶性または可溶性の形で見られるため、植物は多かれ少なかれ効果的に鉄を吸収できます. さらに、鉄の欠乏と過剰の両方が植物にとって有毒になる可能性があります. したがって、鉄の量とそのバイオアベイラビリティを正確に制御することは、作物の正しい成長と生産性にとって重要であることが判明しました.

さまざまな遺伝子の発現レベルの分析を可能にする RNA 配列決定法を使用して、研究チームは、イネが短時間鉄で処理されたときに、植物防御に関連するいくつかの遺伝子の活性化を検出しました。 さらに、鉄の存在はファイトアレキシンの生成に関連する遺伝子の発現を増加させます。ファイトアレキシンはマグナポルテ・オリゼの成長を阻害できる抗真菌活性を持つ分子です。 このように、鉄による適度な処理がイネの自然免疫系を活性化することを実証することができました.

この研究は、感染条件下で、鉄で処理された植物の葉では、活性酸素種（ROS）と鉄の両方の蓄積が、感染した葉の特定の非常に局所的な領域で観察されることを明らかにしています。これは、病原体の侵入点に対応します。 . これにより、プログラムされたプロセスがトリガーされます 死の細胞 これはフェロトーシスとして知られ、感染した組織での真菌の進行を制限するため、感染は植物自体によって制御されます。

「細胞自殺応答またはフェロトーシスは、M.オリゼによる感染に耐性のあるイネ品種で説明されています（不適合な相互作用）。 ただし、このような反応が観察されたのは初めてです。 稲 鉄治療の結果としてこの真菌による感染を受けやすい. 鉄には、イネの免疫応答を高める機能があります」と、この研究の主任研究者であるブランカ サン セグンドは述べています。

同じグループによる以前の研究では、栄養素がこの真菌による感染に対する抵抗性または感受性に重要な役割を果たす可能性があることがすでに指摘されていました. 同じ研究チーム 2020に発表されました リン酸肥料の過剰な使用の結果としての過剰なリン酸は、逆の効果をもたらします。 感染 同じ菌による。

いもち病に対する新しい保護戦略を設計し、関連する経済的損失を最小限に抑えるには、栄養素 (多量栄養素と微量栄養素) の供給と病原体に対する植物の防御反応との関係を理解することが非常に役立ちます。 さらに、この知識は、より多くの確立に貢献します 持続可能な慣行 成長するために 米 農薬（肥料と殺虫剤）の使用を減らすことによって。