オーキシン輸送性ミヤコグサABC蛋白質の根粒形成への関与

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本研究では、マメ科のモデル植物であるミヤコグサを用いて、根粒形成に応答するABC蛋白質の解析を行うことで、根粒内の代謝メカニズムを明らかにすることを目的としている。今年度は、前年度の研究でLjABCB1が特異的に発現することを見出した感染領域内の非感染細胞の機能の解明を試みた。ミヤコグサ根粒から切片を作製した後、レーザーマイクロダイセクションを用いて感染領域および非感染細胞、感染根細胞それぞれを切り出し、細胞型特異的マイクロアレイを行うことで、各細胞型の網羅的なトランスクリプトームとそれによる代謝産物動態予測からLjABCB1発現細胞の機能推定を行った。また、オーキシンの有限根粒形成に及ぼす影響を調べるために、オーキシン応答性プロモーター(GH3およびDR5)による根粒形成時のオーキシン局在を調べたところ、オーキシンは根粒形成のみならず、発達中の根粒原基の生長および根粒維管束の分化・形成に関与していることが示唆された。続いて新たに開発されたオーキシンアンタゴニストであるPEO-IAAを含む種々のオーキシン阻害剤処理による根粒形成の変化を観察したところ、根粒表面の皮目の形成が阻害されることが分かった。皮目は根粒維管束根の皮層から形成され、根粒維管束から供給される基質によって根粒維管束に沿って発達すると言われている。そこで、オーキシン阻害剤処理した根粒の維管束を調べたところ、皮目の形成阻害が観察された根粒はすべて根粒維管束の形成も阻害されていることが分かった。