紫外線B放射線に対するイネの感受性

背景：成層圏オゾン層の減少は、地球の表面に届く紫外線B（UVB：280-320 nm）放射線の増加を引き起こし、大気モデルによって予測される強化された太陽のUVB放射線は、将来の作物の成長と収量の減少につながるでしょう。過去20年間、植物におけるUVBの生理学的、化学的および形態学的影響、ならびにUVB耐性のメカニズムに関する広範な研究が行われてきました。範囲：本レビューでは、世界で最も重要な主食作物の一つであるイネ（Oryza sativa）に重点を置き、より高等植物におけるUVB耐性のメカニズムに関する最近の研究を説明します。最近の研究では、以下の顕著な発見が明らかになりました。表皮細胞層に蓄積されるUV吸収化合物は、従来、UVフィルターとして機能し、UVB放射線の有害な影響に対抗する重要な役割を果たすと考えられてきました。これらの化合物は、UVBへの挑戦的曝露にさらされた植物におけるシクロブタンピリミジン二量体（CPD）の誘導を減少させるのに効果的ですが、可視光の量や存在に関係なく、UVBを含む光条件下では特定レベルのCPDが恒常的に維持されます。これらの発見は、DNA損傷を修復するシステムおよび反応性酸素種（ROS）を除去するシステムが、UVBを含む光条件で植物が成長するために不可欠であることを示唆しています。結論：CPD光還元酵素活性は、イネの品種間でのUVB感受性の違いを決定する重要な要素です。CPD光還元酵素遺伝子における一つまたは二つの塩基の置換は、酵素の活性および植物のUVB放射線に対する関連した耐性を変更する可能性があります。これらの発見は、今後、CPD光還元酵素を编码する遺伝子の選択育種またはバイオエンジニアリングにより、イネのUVB放射線に対する耐性を高める可能性を開きます。