トマトは、多くの国で農学的に貴重な作物であり、畑や温室で栽培されているため、何世紀にもわたって繁殖され、遺伝的に改良されてきました.それにもかかわらず、それは病気に対して脆弱なままであり、その結果、主に温室で化学農薬を使用する必要があります.一方で、環境に優しくないファイトケミカルの使用を減らし、病原体と戦うための害の少ないツールを好むことが重要です.
植物は精巧なメカニズムによって病原体に反応します。多くの場合、これらの反応は抵抗につながります。構成的防御に加えて、植物組織は、誘導応答を通じて病原体の攻撃に対抗することができます (Frost et al. 2008)。これらには、攻撃者の特定の認識が必要であり、それが今度は抵抗をもたらす可能性のある多層防御を引き起こします (Dangl et al. 2013)。植物が病原体を認識できない場合、耐性機構は活性化されません。この現象には、特にサリチル酸 (SA) やジャスモン酸 (JA) (Dangl et al. 2013) などの植物ホルモン、小さなシグナル伝達分子、タンパク質、酵素、保護分子 (例:活性酸素種、細胞壁成分のカロースと病因関連タンパク質、PR; Borges and Sandalio 2015; Dangl et al. 2013)。後者は、特定の能力とシステムを持つタンパク質の異種グループ (17 メンバー) を形成します (Sels et al. 2008)。
私たちの最近の調査では、病原体に対する植物防御の活性化に対する、抗菌効果でも知られている、広くて見つけやすい植物から得られた抽出物の効果について説明しました。トウガラシ「ロコト」の水性抽出物、ワイルドルー、クローブパウダーのエタノール抽出物をトマト植物に噴霧し、病原体に対する防御を引き起こす能力をいくつかの実験で評価しました.
mRNAの定量化（PCRリアルタイム）により、植物抽出物で処理すると、さまざまな防御遺伝子（PRタンパク質）の発現レベルが数時間増加し、クローブとワイルドルーが最も強力な刺激溶液であることが明らかになりました.これは、植物抽出物で処理することにより、たとえ植物が病原体を認識していなくても、分子防御システムを活性化できることを示唆しています.興味深いことに、この刺激効果は、最初の処理から 15 日後の 2 回目の処理後のトマト植物でも再現され、わずかに増幅される可能性があり、したがって、繰り返し処理すると植物の防御が強化され、植物は新しい攻撃に対して警告を発し続けることができることが示唆されます.
さらなる分析により、当社の植物抽出物は PR タンパク質 (病原体に対して直接作用する) などの最前線の防御を活性化するだけでなく、MAPK グループ (MAPK2 および MAPK7; Stulemeijer et al. 2007; Kong et al. 2012) は、抵抗メカニズムの協調的調節に関与しています。 MAPK をコードする遺伝子は両方とも、コショウ、ルー、クローブの抽出物で処理すると活性化されるように見えました。追加の分析により、使用された植物抽出物が SA 依存性および非依存性のシグナル伝達経路の両方をトリガーできることが示され、これらの植物抽出物が防御プライミング剤として機能することが確認されました.
3 つの植物抽出物が過敏反応 (病原体耐性植物に見られる典型的な壊死反応) を引き起こすことができるかどうかを評価するために、トマトとタバコ (浸潤実験のモデル植物) の葉にコショウ、ワイルドルー、クローブの抽出物を浸潤させました。注射器。葉の表現型の変化は、1 日または 2 日後にチェックされました。タバコでは、過敏反応に関連する壊死領域が、各処理の 24 時間後および 48 時間後に現れました。各時点で、より強力な壊死の徴候がクローブ抽出物で誘発されました。浸潤領域全体が、細胞死を伴う壊死および半透明のように見えた。コショウとワイルドルーの抽出物は壊死病変を引き起こしましたが、規模は小さく、特に48時間で.水を浸透させたネガティブコントロールの植物では、影響は見られませんでした.
これらの単純な抽出物は、低コストで非常に広く普及している植物に由来し、抗菌作用が広く認められています.したがって、これらの抽出物は、いくつかの研究で示されているように、多くの機能 (抗菌作用、耐性誘導、環境に対する存在しない毒性) を兼ね備えています。その結果、有用な作物を保護するために病原体との戦いで植物保護分子として使用される可能性があります.
さらに、これらの抽出物は環境や農家に危険をもたらすことはなく、低価格であるため、特に発展途上国では農業費を削減できます.
これらの調査結果は、ジャーナル European Journal of Plant Pathology で、コショウ、ワイルドルー、クローブからの天然抽出物がトマト植物の病原体に対する防御を活性化するというタイトルの最近出版された記事に記載されています。この作業は、サレシアーナ工科大学およびフェラーラ大学の Ines Malo、Morena De Bastiani、Pablo Arevalo、Giovanni Bernacchia が主導しました。
