名古屋大学多田康臣教授领导的一个研究小组发现了植物感知雨水并激活免疫的新机制。预计将开发一种抑制因降雨引起的疾病发生的耕作方法。
植物具有类似于人类等动物的先进免疫系统，当植物检测到细菌和病毒时，它们会激活免疫系统并控制病原体的感染。雨水是植物生存的一个重要但危险的因素，因为许多感染植物的病原体都是通过雨水传播的。然而，目前还不清楚什么样的植物会诱发下雨。
在这项研究中，我们首先使用一种称为“RNA测序”的方法分析了模式植物拟南芥暴露于雨水时所表达的基因。结果，植物在暴露于雨水时会表达免疫相关基因。这些基因受 CAMTA 转录因子的调控。
由于CAMTA的功能是受Ca2+（钙离子）调控的，因此课题组认为下雨可能会增加植物细胞内Ca2+浓度，并利用引入了能以荧光检测Ca2+的GCaMP3基因的拟南芥进行分析。结果，当叶子表面上存在的毛状细胞（毛状体）感知到雨水时，一种称为“钙波”的现象，其中Ca2 + 浓度的增加以波浪方式传播到毛状体周围的组织。明确了它诱导、激活针对毛状体病细菌等的免疫系统，并控制感染。
这项研究表明，植物将雨水视为一个风险因素，而毛状体是造成这种情况的原因。这些结果不仅有助于了解免疫系统的形成，而且有望应用于农产品的疾病控制。
