名古屋大學多田康臣教授領導的研究小組發現了植物感知雨水並激活免疫力的新機制。預計可以開發抑制與降雨相關的疾病發生的耕作方法。
植物具有與人類和其他動物相似的複雜免疫系統，當植物檢測到細菌或病毒時，它們會激活免疫系統以防止病原體感染。雨水對於植物的生存至關重要，但它也是一個危險因素，因為許多感染植物的病原體都是由雨水介導的。然而，目前尚不清楚植物如何應對降雨。
在這項研究中，我們首先使用一種稱為“RNA測序”的方法來分析模型植物擬南芥暴露在雨水中時表達的基因。因此，當植物暴露在雨水中時，它們會表達免疫相關基因。這些基因簇受到 CAMTA 轉錄因子的調節。
由於CAMTA的功能是由Ca2+（鈣離子）控制的，研究小組推測雨水會增加植物細胞內Ca2+的濃度，並進行解析。因此，當葉子表面的毛狀細胞（毛狀體）感知到雨水時，毛狀體周圍的組織中會出現一種稱為“鈣波”的現象，其中 Ca2+ 濃度的增加以波的形式傳播。明確了它誘導並激活針對黑斑菌等的免疫系統，並預防其感染。
這項研究表明，植物將降雨視為風險因素，而毛狀體負責這種感知。這些結果不僅有助於理解免疫系統的機制，而且有望應用於作物病害控制。
