ムギネ酸合成分泌の遺伝的制御によるFe欠乏耐性植物の創作

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62303014
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 和田 秀徳 東京大学, 農学部, 教授 (50011870)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高城 成一 岩手大, 農学部, 教授 (60005999) ; 内宮 博文 筑波大, 生物科学系, 助教授 (50142229) ; 江尻 慎一郎 岩手大, 農学部, 助教授 (90005629) ; 鈴木 昭憲 東大, 農学部, 教授 (90011907) ; 山田 康之 京大農, 細胞実験センター, 教授 (50026415)
• Keywords: ムギネ酸 / デオキシムギネ酸 / ハイドロキシムギネ酸 / ニコチアナミンCDNAライブラリー / Fe(OH)_3ゲル

Research Abstract

1.トウモロコシのムギネ酸類が、デオキシムギネ酸であり、ソルガムはデオキシムギネ酸と未知の化合物であることを明らかにした。これでイネ科(イネ、大麦、小麦、トウモロコシ、ソルガム、アベナ、ライ麦)のすべてのムギネ酸類が枚挙された。アベナの一部の品種を除いてイネ科は、デオキシムギネ酸をすべて含むことから、デオキシムギネ酸が前駆体から形成される最初のムギネ酸類と考えられた。
2.AOA(アミノオキシ酢酸)を加えて、アミノ酸転移反応を抑えると、^<14>C-Xチオニンから^<14>C-ニコチアナミンが、鉄欠乏の大麦根において集積した。ニコチアナミンがデオキシムギネ酸の前駆体である可能性が濃厚である。
3.鉄欠乏に特有のペプチドを検出した。このペプチドは、ムギネ酸類の放出と高い相関がある。分子量、等電点は(53KD、PI6.6)、(53KD、6.7)(52KD、6.9)(31KD、6.6)(30KD、6.8)である。
4.土壌および大麦根からムギネ酸分解菌を分離した。いずれの菌もデオキシムギネ酸>ムギネ酸>エピハイトロキシムギネ酸の順に分解速度が速い。
5.ムギネ酸類は、Fe(OH)、ゲルに対して吸着しかつこれをFe-キレートの型で溶解しFeをゲルから放出する。この活性はpH8.5という石灰質土壌条件下でも、中性領域と同等に存在する。また、ムギネ酸よりもキレート結合定数の高い合成キレーターや微生物由来のFOBなどは、この領域での鉄溶解力活性はムギネ酸よりも低い。
6.ムギネ酸合成分泌吸収の関連遺伝子を釣り上げるために必要な、鉄欠乏大麦根のmRNAからのCDNAライブラリーを作成した。

Research Products

• [Publications] S.Mori,;M.Hachisuka,;S.Kawai,;S.Takagi.: Journal of Plant Nutrition. 11. 653-662 (1988)
• [Publications] S.Kawai,;S.Tagaki,;Y.Sato,: Journal of Plant Nutrition. 11. 633-642 (1988)
• [Publications] S.Takagi,;S.Kamei,;M.H.Yu,: Journal of Plant Nutrition. 11. 643-651 (1988)