国立大学法人东北大学
国立大学法人九州大学
国立大学法人冈山大学
国立大学法人东京大学大学院新领域创成科学研究科
大学共同利用机关法人自然科学研究机构天体生物学中心
理化学研究所
国立大学法人静冈大学
【研究要点】
- 确定了能够赋予植物耐旱性的化合物。
- 鉴定出可抑制气孔K⁺通道的分子靶向化合物。
- 该化合物可作为分子工具,用于解析气孔应答的作用机制。
【概要】
植物の葉にある気孔は、ガス交換や蒸散を担う一方、乾燥時には閉鎖して水分の損失を防ぐ性質を持ちま植物叶片上的气孔负责气体交换与蒸腾作用;遭遇干旱环境时,气孔会闭合,以此避免水分流失。为应对气候变化,业界亟需开发植物生长调节剂(生物刺激素),赋予农作物耐旱能力。
由东北大学、九州大学、意大利米兰大学、新潟药科大学、天体生物学中心、名古屋大学、理化学研究所、熊本大学、静冈大学、冈山大学、CSIC(西班牙)、德国明斯特大学组成的联合研究团队,成功鉴定出一类抑制剂NS5806,该物质能够抑制促使气孔张开的钾离子(K⁺)通道,并且合成出其衍生物UA49。
实验证实:将NS5806、UA49喷施于植物表面,能够抑制气孔张开、诱导气孔闭合,从而让植物具备耐旱能力。此外,通过利用该类化合物开展分析发现:钾离子通道可能参与了钙信号的形成,而钙信号是植物响应外界环境的关键。该研究成果有望助力可持续农作物生产。
本研究成果已于英国标准时间2026年7月27日刊载于学术期刊
Nature Communications。
本研究为跨国联合研究,参与人员包含:东北大学研究生院工学研究科佐藤奏音特任助教(现任京都大学助教)、铃木乔太(当时在读研究生)、斋藤俊也学术研究员、筧太心(当时在读研究生)、加藤惠技术职员、辻井雅助教、石丸泰宽副教授(现任东京大学副教授)、鱼住信之教授;九州大学研究生院农学研究院有泽美枝子教授、矢崎雅菜(当时在读研究生)、河合靖贵(时任助教);意大利米兰大学Costa Alex教授、Grenzi Matteo研究员、Luoni Laura 研究员;新潟药科大学山口利男教授、井坂修久助教;自然科学研究机构天体生物学中心河野优特任研究员; 名古屋大学木下俊则教授、林优纪助教;理化学研究所环境资源科学研究中心关原明团队负责人、巴希尔・库拉姆客座研究员(现任拉合尔管理科学大学副教授)、阿齐兹・法尔汉国际项目专员;熊本大学桧垣匠教授(现任东京大学教授)、上村明日香研究生;静冈大学轰泰司教授、竹内纯副教授;冈山大学学术研究院环境生命自然科学领域村田芳行教授、宗正晋太郎副教授、Yin Huifei(当时在读研究生);CSIC(西班牙)Rubio Francisco教授;德国明斯特大学Kudla Jörg教授。
■论文信息
论文名:Synthetic ion channel inhibitors enhance plant drought tolerance
作者:Kanane Sato, Kyota Suzuki, Shunya Saito, Taishin Kakei, Megumi Kato, Masana Yazaki, Yasutaka Kawai, Mieko Arisawa, Nobuhisa Isaka, Toshio Yamaguchi, Matteo Grenzi, Laura Luoni, Masaru Kono, Yuki Hayashi, Toshinori Kinoshita, Farhan Aziz, Khurram Bashir, Motoaki Seki, Asuka Kamimura, Takumi Higaki, Jun Takeuchi, Yasushi Todoroki, Huifei Yin, Francisco Rubio, Jörg Kudla, Shintaro Munemasa, Yoshiyuki Murata, Masaru Tsujii, Yasuhiro Ishimaru, Alex Costa & Nobuyuki Uozumi*
*责任作者:东北大学 研究生院工学研究科 生物工学专业教授 魚住信之
期刊:Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-026-75894-w
URL:https://www.nature.com/articles/s41467-026-75894-w
【致谢】
本研究得到以下项目资助:JSPS科研费(JP24H00295、JP24H00495、JP24H02253、JP21H05266、JP22K19121、JP24K08709、JP24K17825、JP23KJ0101)JST登月型研发项目(JPMJMS2033)、GteX(JPMJGX23B0)、ASPIRE(JPMJAP24A3),以及东北大学2026年度开放获取APC支援事业。
<详细研究内容>
可提升植物耐旱能力的化合物研发
<联系方式>
(关于研究)
东北大学 研究生院工学研究科 生物工学专业 教授 魚住信之
TEL: 022-795-7280
(关于报道)
东北大学 研究生院工学研究科 信息宣传室 担当 沼泽midori
TEL: 022-795-5898
九州大学 宣传课
TEL: 092-802-2130
自然科学研究机构天体生物学中心 宣传担当
TEL: 0422-34-4066
理化学研究所 宣传部 报道担当
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静冈大学 总务部 宣传・基金课 宣传係
TEL: 054-238-5179