モルティエレラ・アルピナ CS10E4、クロッカス・サティバス L. の油脂性真菌内生菌が宿主植物のアポカロテノイド生合成とストレス耐性を向上させる

クロッカス・サティバスは、クロシン、ピクロクロシン、サフラナールなどのアポカロテノイドを大量に生成する唯一の植物種です。これらの化合物は、サフラン（クロッカスの乾燥した柱頭）に官能特性を与え、世界で最も高価な香辛料となっています。クロッカスのアポカロテノイドは、素晴らしい医療特性も持っています。内生菌がクロッカスのアポカロテノイド生産に与える影響と、その際に関与する分子メカニズムについてはこれまで報告されていません。ここでは、油脂性真菌内生菌モルティエレラ・アルピナ CS10E4が、クロッカスの成長、アポカロテノイド代謝、および塊茎腐敗病に対する耐性に与える影響を研究しました。その結果、内生菌処理されたクロッカス植物の形態的および生理的特性において、総バイオマスや塊茎のサイズ、柱頭のバイオマス、先端発芽芽の数、冒流根の数を含む多くの点で有意な改善が見られました。また、内生菌は、主要パスウェイ遺伝子の発現を調節することでアポカロテノイドの生産を増加させるメタボリックフラックスをシフトさせました。さらに、M. alpina CS10E4は、保存された防御信号として作用し、内生菌処理されたクロッカスの塊茎でジャスモン酸の生産を誘導するアラキドン酸を放出することによって、塊茎腐敗病に対する耐性を強化しました。これは、クロッカスのアポカロテノイド代謝とストレス耐性に対する真菌内生菌の影響に関する初めての報告です。