植物のアルミニウム感知機構の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

アルミニウムは世界の耕地面積の３－４割を占める酸性土壌での主な生育阻害の要因となっている。これまでの研究によりアルミニウムを無毒化する直接的な機構、具体的には、細胞外でのキレートや液胞内への隔離に関与する遺伝子は同定されている。一方で、アルミニウムを感知機構する機構についてはわかっていない。本研究では、アルミニウム処理により発現が誘導されるAtALMT1の発現応答が野生型とは異なるシロイヌナズナ変異株を解析した。初年度は、これら変異株のマッピングを更に進めるとともに、有望な8系統について次世代シークエンサーによる解析を行い、原因遺伝子の同定を目指した。その結果、アルミニウムの有無に関わらずAtALMT1の発現レベルが低い１系統に関して原因遺伝子を同定した。また、AtALMT1のアルミニウムによる誘導がかかりにくくなった系統については、アリルと考えられる２系統を次世代シークエンスにより解析した。その結果、同じ遺伝子の異なる位置にそれぞれ変異を有しており原因遺伝子と判断した。原因遺伝子は、F-boxドメインを有している機能が未知のタンパク質であった。これまでにアルミニウムとの関連性は示されておらず、新規のアルミニウム感知に関与する遺伝子である。原因遺伝子が決まっていない残りの系統についてはマッピングをすすめ、マップ領域をさらに狭めた。また、AtALMT1の組織特異的な誘導パターンの変化を調べるためにプロモーターを含むゲノム配列をGFPに融合したコンストラクトを作成し、植物に導入中である。