| 研究概要 |
イネ科植物は｢節｣において複数の維管束系を著しく発達させ、根から吸収したミネラルの発達中の器官や穀粒への優先的な分配を実現しているが、その分子機構はほとんど解明されていない。本研究ではイネの節においてFe, Zn, Mn, Cuなどのミネラルの分配に関わるミネラル輸送体遺伝子を複数種類同定し、その機能と節における役割を解明する。
本年度は、節におけるマイクロアレイ解析等の結果、高発現していることが明らかになったミネラル輸送体候補遺伝子、OsNramp3、OsHMA2、OsYSL16について、Tos17やT-DNA挿入による破壊株などを用いた機能解析を行った。Mn輸送体のOsNramp3は節において肥大維管束木部の木部転送細胞と分散維管束篩部の双方で発現し、蒸散流からのMnのアンローディングと新葉や穂へとつながる維管束の篩部への再ローディングを担っていることを明らかにした。OsHMA2とOsYSL16については、節においては主に篩部に発現し、それぞれZnとCuの選択的分配に寄与していることを明らかにした。
節のミネラル分配機構において重要な役割を果たすと考えられる肥大維管束周縁部の木部転送細胞における遺伝子発現の制御機構を明らかにするため、木部転送細胞に高発現するケイ酸輸送体Lsi6の推定プロモーター領域のデリーションクローン4種類にGFPレポーター遺伝子をつないだ形質転換イネを作成した。しかし、抗体染色法によってGFPレポーターの発現部位を調査したところ、予想に反して4種類のいずれにおいても、組織特異性が失われていた。そこで、Lsi6の構造遺伝子領域を含むコンストラクトや、Lsi6と同様に木部転送細胞で高発現するOsNramp3のプロモーター領域を用いたコンストラクトの再設計を行い、形質転換イネのGFP発現部位の再調査を行ったところ、組織特異性の部分的な改善が見られた。
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