植物の低リン耐性に関わる排出型トランスポーターの単離

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低リン条件下では、有機酸、酸性ホスファターゼの分泌による難利用性リンの可給化や、二次代謝産物の分泌による菌根菌や根圏細菌などリン吸収と深い関係のある微生物との相互作用に影響している。本研究は、これらの低リン条件下で根から分泌される物質の輸送を担うトランスポーターを単離することを目標として実施した。昨年度、排出型トランスポーターの候補として選抜した遺伝子についての機能解析を進めた結果、以下のような結果を得た。At1g73220,At3g47420の発現は極めてリン欠乏根に特異的で、変異株の生育は-P区で顕著に抑制された。これらのトランスポーターは排出型ではなく、リン欠乏条件下で認められる脂質の再編に関与する可能性が考えられた。At4g21680もリン欠乏根で特異的に発現し、変異株の生育が-P区で顕著に抑制された。ペプチド輸送を担うことが予想され、未知のリン欠乏応答に関与する可能性が考えられた。Al活性化型リンゴ酸トランスポーターALMT1のシロイヌナズナホモログの一つである、AtALMT-PI1とリン欠乏条件下でのリンゴ酸分泌の関係について解析を実施した。シロイヌナズナは低リン条件下でリンゴ酸を多く分泌し、クエン酸の分泌量は多くなかった。AtALMT-PI1のmRNAはリン欠乏条件の根において標準リン条件と比較して約4倍に発現量が増加した。AtALMT-PI1のpromoter解析を行った結果、特に根伸長域において強く発現している一方で、根端付近や成熟した根ではあまり発現しないことが示された。また、発現は主根および側根の表皮細胞と根毛に多く見受けられた。変異株でリンゴ酸の分泌量の低下が認められたものの、電気生理試験ではリンゴ酸の輸送活性がこれまでに検出されていないことから、AtALMT-PI1はリンゴ酸分泌に関わるものの、輸送を活性化する他の因子が存在することが考えられる。