サツマイモには「匂い」で敵襲を他のサツマイモに伝える品種がある

by saint1533

植物は動くこともなく、ほかの個体とやり取りすることもないと思われがちですが、サツマイモの中には外敵に襲われた時に特定の匂い物質を放出し、ほかの個体に危険を知らせる品種があることが判明しました。

Volatile DMNT systemically induces jasmonate-independent direct anti-herbivore defense in leaves of sweet potato ( Ipomoea batatas ) plants | Scientific Reports
https://www.nature.com/articles/s41598-019-53946-0

Sweet potato uses a single odor to warn its neighbors of insect attack
http://www.ice.mpg.de/ext/index.php?id=1608

サツマイモはアジアにおいて広く食べられる作物であり、日本でも「冬になると焼きイモが食べたくなる」という人は多いはず。そんなサツマイモには多くの品種があり、中でも「Tainong 57」と呼ばれる品種は、ほかの品種と比較して草食の昆虫などに対して明らかに高い耐性を持っていることが知られていました。

Tainong 57には、葉を食べられるなどの攻撃を受けると特殊な匂いを放出するという性質があるそうで、マックス・プランク研究所と国立台湾大学の研究チームは、Tainong 57の昆虫などに対する抵抗性がこの匂いに関連しているのかどうかを調べることにしたとのこと。

by Cseperke

まず研究チームは、Tainong 57が外敵に食べられた時にどのような反応が起きるのかを調べました。すると、Tainong 57の葉で、スポラミンというタンパク質が生成されたことがわかりました。ただ、スポラミンは攻撃に直接反応して生成されたのではなく、葉などを食べられたTainong 57が他の抵抗性のある植物がするのと同様に放出した匂い物質をトリガーとして生成されたものだったそうです。

スポラミンはサツマイモの塊茎における主要な貯蔵タンパク質であると同時に、外敵となる昆虫の消化酵素を阻害し、食欲を失わせる働きを持っています。そのため、スポラミンを生成することにより、Tainong 57は外敵から身を守ることができます。

研究チームによると、スポラミンの生成を促す匂い物質はDMNTという単一のテルペン化合物からなっており、DMNTのみがスポラミンの生成を促していたとのこと。「DMNTはテルペン化合物であり、サウナで用いられるハーブ香油のような匂いがします」と、論文の主著者であるAnja Meents氏は説明しています。

by Media Mike Hazard

さらに、DMNTの作用は攻撃を受けたサツマイモだけではなく、直接攻撃を受けていない近隣のサツマイモにも及ぶことが判明。Tainong 57は周囲のDMNT濃度増加に素早く反応することが可能であり、近くのサツマイモが攻撃を受けた際に放出されたDMNTに反応し、葉にスポラミンを蓄えて攻撃に備えることができるとのこと。

「驚いたことに、Tainong 57において特定の防御反応を誘発するには、DMNTというたった1つの揮発性物質だけで十分でした。さらに、外敵の襲来という重要な情報を伝達するコミュニケーションにおいても、同様にDMNTが使用されます」と研究チームは指摘。また、ほかのサツマイモの品種では攻撃された際に高濃度のDMNT放出がみられず、DMNT濃度が上昇してもスポラミンの生成が促されなかったそうです。

Meents氏はTainong 57のような品種を栽培することで、草食の昆虫などによる被害を農薬なしで大幅に改善することが可能かもしれないと主張しています。今後も研究チームはTainong 57の研究を続け、Tainong 57がどのようにDMNTを認識し、防御反応を促すのかをより詳しく調べたいと述べました。

by Media Mike Hazard