植物を守る精霊が風に吹かれています。ここで注意深く息を吸うと、においがします… 木の精霊！植物細胞壁の分解の単純な副産物であると長い間考えられてきましたが、新しい結果は、メタノールが周囲の植物に病原体や捕食者に対する防御を活性化するように指示する信号であることを示しています.
メタノールは最も単純なアルコールであり (図 1)、木材を蒸留して得られるため、以前はウッドスピリットと呼ばれていました。多くの化学合成ではメタノールが使用され、その誘導体は多くの染色製品、樹脂、医薬品、合成香料の製造に広く使用されています。ごく最近、顕花植物の葉の組織が相当量のメタノールを生成することが示されたので、現在では大気中の最も重要な有機化合物の 1 つと見なされています.
メタノールは長い間、細胞壁を損傷する機械的損傷やその他のストレスに対する植物の反応の副産物と考えられていました。実際、植物における代謝メタノール生成の原因は、ペクチンメチルエステラーゼ (PME) による細胞壁ペクチンの脱メチル化です。しかし、傷ついた植物から放出されたガス状のメタノールが、無傷の葉だけでなく隣接する植物にも防御反応を誘発することが最近示されました.
メタノール誘発植物防御の根底にある分子メカニズムを特定するために、液体または揮発性物質として適用された外因的に供給されたメタノールに対する初期の植物細胞応答を研究しました。メタノールは、サイトゾル Ca の変化、活性酸素種 (ROS) の生成、植物細胞膜を通過するイオンフラックスなど、植物の防御に関連するさまざまなよく知られたシグナル伝達イベントを誘導することを観察しました (図 2)。さらに、タバコ、シロイヌナズナ、ヒマワリでは、メタノールがエチレン (C2 H4 )、最も重要な揮発性植物ホルモンの 1 つです。メタノールによって誘導されるエチレンの合成は、メタノール処理によって誘導される周知のシグナル伝達イベントに依存します。
驚くべきことに、エチレンは植物の防御に関与する揮発性物質でもあります。 1990 年代に南アフリカで、アカシアがエチレンを介して同族体に警告できることが示されました。アカシアの葉は、咬傷や細断攻撃を認識することでエチレンを放出し、半径 6 m 以内に放射します。このガス状の刺激により、近隣のアカシアは害虫であるクーズー カモシカが到着する前にタンニンを生成し始め、貴重な時間を節約できます。タンニンの量が増えるとアカシアはますます毒性が増し、食用動物にとって致死量に達するまで増加します。
したがって、メタノールは PME 活動の副産物であるだけではありません。私たちの研究は、それがエチレンと共に揮発性の通信ネットワークに参加し、植物が病原体や捕食者から身を守ることを可能にすることを示しています.さらに、メタノールが植物でのさまざまな実験で薬物溶媒として使用されていることも忘れてはなりません。私たちの結果は、使用された用量に応じて、これらの以前の研究で検出された効果の一部が適用された薬物または溶媒によるものかどうかという疑問を提起します.
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