イネのカスパリー線へのスベリン供給を調節する膜輸送体・転写因子の機能解明

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23380004
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 中園 幹生 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70282697)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: イネ / カスパリー線 / スベリン / ABCトランスポーター

Research Abstract

本研究では、イネのABCGファミリー（WBC型ハーフサイズABCトランスポーター）の膜輸送体RCN1が、スベリン前駆体の細胞内極性輸送によってカスパリー線の形成に関わるかどうかを調査することと、スベリン合成・輸送系遺伝子の発現を制御する転写因子を同定することで、カスパリー線へのスベリン供給メカニズムを明らかにすることが目的である。
平成25年度は、rcn1変異体を用いて根の外皮におけるカスパリー線およびスベリンラメラの形成を調べたところ、両方とも野生型と比べ形成が阻害されていた。さらにアポプラスティックトレーサーを用いて、透過性実験を行った結果、野生型ではアポプラスティックトレーサーの透過は途中の細胞で止まるのに対して rcn1変異体ではアポプラスティックトレーサーが根の内部まで透過していることが分かった。その結果より、RCN1タンパク質はカスパリー線およびスベリンラメラの形成を通してアポプラスティックバリアの形成に重要であることを確認した。
NAC系転写因子およびWRKY系転写因子が、根においてRCN1遺伝子やスベリン合成遺伝子と同じ部位で発現をすることが確認できている。今年度はこれらの転写因子遺伝子の機能抑制形質転換イネ系統を用いて機能解析を行った結果、RCN1遺伝子や一部のスベリン合成遺伝子の発現が抑制されており、スベリンの蓄積パターンに変化があることが明らかになった。この結果より、これらのNAC系転写因子およびWRKY系転写因子はRCN1やスベリン合成遺伝子の発現制御に関わり、カスパリー線およびスベリンラメラの形成を調節する転写因子であることが示唆された。
イネの根でRCN1と相互作用するABCGタンパク質については同定に至らなかった。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。