「お隣さん、虫が来たぞ〜」「じゃあ、うちも注意しなきゃ」
植物たちはこんなコミュニケーションを実際”匂い”を介して行っているようです。
植物は一般に傷つけられたり、虫にかじられると、独特な青臭い匂いを放ちます。
埼玉大学の研究チームは、近くの仲間がこの”青臭さ”を感じた瞬間に発生させる化学シグナルを可視化することに成功しました。
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植物は「匂い」を介して会話する
例えば、草刈りをしたときに独特の青臭い匂いがしますが、これは「緑の香り（Green leaf volatiles： GLVs）」と呼ばれ、植物が傷つけられたり、虫にかじられた際に放出する匂いです。
匂いを感じる瞬間を可視化！
そこで研究チームはモデル植物である「シロイヌナズナ」を用いて、実験を行いました。
これまでの研究で、植物は被害にあった近くの植物が放つ「緑の香り」を感知すると、カルシウム（Ca2+）のシグナルを発生させることが知られています。
これを利用して、シロイヌナズナの内に、カルシウム（Ca2+）と結合すると緑色に明るく輝く「蛍光バイオセンサー（GCaMP）」を発現させて、匂いを感じる瞬間（＝Ca2+の発生）の可視化を試みました。
左：実験セット、右：緑色に輝く瞬間 / Credit: 埼玉大学 – 植物が”匂い”を感じる瞬間の可視化に成功(2023)
匂いはどこから取り込む？
では、鼻のない植物は匂い物質をどこから取り込んでいるのでしょうか？
チームは蛍光バイオセンサーを、空気の取り込み口である「気孔」や葉の表面を覆う「表皮細胞」、葉の内部を構成する「葉肉細胞」だけに作らせました。
このことから、シロイヌナズナは「緑の香り」を最初に気孔から取り込み、徐々に葉の内部へと送り込むことが示されました。
まず、虫にかじられた植物が「緑の香り」を放出し、そこに含まれる青臭さの主成分が近くの仲間のもとに漂う。
その成分は気孔から取り込まれ、次第に葉の内側に送られることでカルシウム（Ca2+）シグナルを発生させ、防御システムを起動させる。