植物誘導性全身抵抗

誘導全身抵抗性（ISR ）は、感染によって活性化される植物の抵抗機構である。その作用機序は、侵入した病原体を直接殺したり阻害したりするのではなく、宿主植物の物理的または化学的バリアを高めることに依存する。^[1]全身獲得抵抗性（SAR）と同様に、感染が発生した場合、植物は病原体や寄生虫などの侵入者に対する防御を発達させることができる。サリチル酸の蓄積によって引き起こされるSARとは対照的に、ISRはジャスモン酸とエチレンによって活性化されるシグナル伝達経路に依存する。^[2]

病原体防御に対する植物誘導抵抗性の誘導は1901年に特定され、「獲得抵抗性システム」として説明されました。その後、「獲得生理学的免疫」、「抵抗置換」、「植物免疫機能」、「誘導システム抵抗性」など、いくつかの異なる用語が使用されてきました。^[3]植物にウイルス、細菌、真菌、その他の病気に対する抵抗性を誘導する刺激には、機械的要因（ドライアイスによる損傷、電磁気、紫外線、低温および高温処理など）、化学的要因（重金属塩、水、サリチル酸）、生物学的要因（真菌、細菌、ウイルス、およびそれらの代謝物）など、さまざまな形態があることがわかっています。^[4]

植物の誘導耐性には、SAR経路とISR経路という2つの主要な作用モードがあります。SARは急速な局所反応、つまり過敏反応を引き起こし、病原体は感染部位の小さな領域に限定されます。前述のように、サリチル酸はSAR経路の作用モードです。ISRはジャスモン酸（JA）作用モードによって植物の防御システムを強化します。どちらもNPR-1の効果に作用しますが、SARはPR遺伝子を利用します。2つの媒介応答は互いに制御効果を持つことに注意することが重要です。SA​​が上昇すると、JAの効果を阻害する可能性があります。両方の応答を活性化する際には、バランスを維持する必要があります。^[5]

ISR応答は根圏細菌によって媒介される。これはJA/ET防御に敏感な壊死性病原体や昆虫食動物に対して有効であることが証明されている。^[6]根圏細菌媒介ISRの重要性は広く報告されている。^{[7] [8] [9]}

植物誘導性システム抵抗性の生物学的要因には、一般的に、古典的な植物誘導性疾患誘導抵抗性（PGPR）または植物成長を促進する菌類（PGPF）と、植物成長促進根圏細菌（PGPR）または植物成長促進菌類（PGPF）の2つの大まかなカテゴリーがあります。その違いは主に、後者が効果的に植物の成長を促進し、作物の収量を増加させると同時に、病気（時には害虫を含む）に対する植物抵抗性を引き起こす（または高める）ことができるという事実によるものです。^[10]

いくつかの研究では、有益な微生物が植物と昆虫の相互作用に悪影響を及ぼすことも報告されている。^[11]

現在までに、植物の全身抵抗性の誘導に関する研究により、植物の全身抵抗性の誘導に関する研究は基礎研究と応用研究に重要な意味を持つことが示されています。

メロン、タバコ、豆、ジャガイモ、イネにおける誘導耐性の応用は大きな成功を収めています。過去10年間で、誘導システム耐性の研究は非常に活発な研究分野になりました。^[12]

ISR経路を人工的に活性化する方法は、活発な研究分野です。^[13]植物システムの耐性を誘導する研究と応用は有望ですが、まだ植物病原体を制御する上での主要な要素ではありません。総合的病害虫管理プログラムに組み込むことで、いくつかの有望な結果が得られています。根に関連する微生物によって引き起こされるジャスモン酸シグナル伝達の活性化による、葉を食べる害虫に対する防御に関する研究があります。^[14]

ISR に関する進行中の研究には、(1) 誘導因子の選択を体系的に改善する方法、(2) 誘導因子の損傷、(3) 誘導因子の多重効果の現象、(4) 化学的誘導因子の環境因子への影響、(5) 多変量生物学的誘導因子の集団安定性の確立などがある。ISR に関する研究は、1) 病原体の農薬耐性の増加、2) より毒性の高い農薬の一部を市場から排除する必要性、3) 農薬使用の影響として引き起こされる健康および環境問題、および 4) 特定の農薬が一部の病原体を制御できないことなど、農薬使用への対応によって主に推進されている。^[15]

• 植物の病害抵抗性
• 全身獲得耐性