トウモロコシ幼葉鞘先端部におけるインドール酢酸合成細胞の特定

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オーキシン(IAA)は植物の全生活環を通して極めて重要な植物ホルモンであり、植物におけるメリステムの形成・構築機構においても位置情報因子として働いている。申請者等はこれまでに、IAAはトウモロコシ幼葉鞘先端部でTrpから合成され、合成されたIAAは速やかにZmPINを介して下方に輸送されることを明らかにしてきた。本年度は、AtPIN1抗体を用いてZmPIN1(s)の幼葉鞘における分布の詳細を明らかにするとともに、NPAによる輸送阻害、あるいは重力刺激後の先端から下方へのIAAの流れを詳細に観察した。先端から下方への移動は、NPAの先端局所的処理によりほぼ完全に阻害され、同時に屈曲が強く抑制された。さらに、幼葉鞘の伸長部で発現するIAA誘導性遺伝子ZmSAUR2は、内生IAAの動的な分布変化にほぼ対応した発現を示した。すなわち、重力刺激後およそ30分で上側での発現は大きく減少し、下側では増加した。また、オーキシン受容体TIR1の特異的阻害剤(PEO-IAA)を処理すると、ZmSAUR2発現が抑え照れ、同時に屈曲も停止した。これらの結果は、先端で作られIAAはZmPIN1により下方に輸送され、IAAの濃度差に対応したオーキシンF-Box受容体依存遺伝子の発現制御が伸長帯で行われ、重力刺激後の上下側での細胞伸長に差が生じることにより屈曲が起こることを示すものである。