豆の植物が空腹の幼虫を感知して援軍を呼ぶ方法(How bean plants sense very hungry caterpillars and call for backup)

2026-05-28 ワシントン大学(UW)

米ワシントン大学(UW)の研究チームは、インゲンマメが毛虫による食害を感知すると、防御シグナルを発して天敵の寄生バチを呼び寄せる仕組みを制御する重要なタンパク質「INR(Inceptin Receptor)」の役割を明らかにした。研究では、INR遺伝子が機能する植物と、自然変異によりINR機能を失った植物をメキシコ・オアハカ州の実験圃場で比較した。その結果、INRを欠く植物は毛虫に食害されても揮発性化学物質をほとんど放出せず、寄生バチの飛来数も大幅に減少した。一方、正常な植物は毛虫由来のシグナルをINRで認識し、防御物質を放出して寄生バチを誘引し、毛虫による被害を抑制していた。研究は、単一の受容体タンパク質が植物と昆虫の相互作用を仲介し、生態系レベルの防御機構を支えていることを示した。また、この仕組みは近隣作物にも防虫効果をもたらす可能性があり、インゲンマメとトウモロコシなどを組み合わせる混作農業への応用も期待される。成果は Science Advances 誌に掲載された。

豆の植物が空腹の幼虫を感知して援軍を呼ぶ方法(How bean plants sense very hungry caterpillars and call for backup)

When bean plants sense a caterpillar eating their leaves, they release gases that invite predatory wasps to help defend them. Shown here are two different species of predatory wasps attacking a caterpillar on a bean plant. Photo: Brian Behnken/University of Washington

<関連情報>

植物免疫受容体は、幼虫の検出と捕食者の誘引を結びつけることで、三栄養段階間の相互作用を媒介する A plant immune receptor mediates tritrophic interactions by linking caterpillar detection to predator recruitment

Natalia Guayazán Palacios, Patrick Grof-Tisza, Brian Behnken, Carla Marques Arce, […] , and Adam D. Steinbrenner

Science Advances  Published:27 May 2026

DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aec3229

Abstract

Plants deploy direct and indirect defenses in response to insect herbivory. The specific antiherbivore responses involve cell surface immune receptors that recognize herbivore-associated molecular patterns (HAMPs), yet the ecological relevance of this molecular interplay in natural settings remains unexplored. Here, we demonstrate with laboratory and field experimentation in Mexico that the inceptin receptor (INR) in the leaves of common bean orchestrates a tritrophic interaction upon recognition of inceptin, a HAMP in caterpillar oral secretions. Near-isogenic lines with a naturally occurring null mutation in INR revealed that inceptin recognition does not only amplify the wound response but activates an herbivore-specific immune pathway to trigger the emission of a distinctive volatile blend that recruits predatory wasps to effectively remove caterpillars from the plants. These findings provide a definitive molecular-to-ecological link, revealing how a single immune receptor mediates ecologically relevant plant-insect-predator interactions in nature.

1207植物保護
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