コムギにおけるアルミニウム活性化型リンゴ酸トランスポーター遺伝子のアルミニウム耐性への関与

抄録

コムギでは、根圏からのリンゴ酸の放出がアルミニウム（Al）耐性機構の一つと考えられている。これまでにコムギの準同質遺伝子系統ET8（Al耐性）とES8（Al感受性）を用いたサブトラクション法によりAl耐性株の根特異的に発現する遺伝子（ALMT1）を単離し、この遺伝子がAl活性化型リンゴ酸トランスポーターをコードすることを明らかにした。さらにALMT1には2つの対立遺伝子があり、Al耐性品種に共通の遺伝子型（ALMT1-1）とAl感受性品種に共通の遺伝子型（ALMT1-2）は互いに6塩基（アミノ酸で2残基）の相違があることも明らかにした。
本年度は、ALMT1遺伝子とAl耐性遺伝子（Alt1）との連鎖分析を行い、ALMT1遺伝子がAlt1と同一である可能性を検証した。ETとESの掛け合わで得られたF₂およびF₃世代植物において、Al耐性の表現型とALMT1の遺伝子型および転写量について調べた。その結果、Al耐性を示す個体は全てALMT1-1のホモおよびヘテロの遺伝子型を持ちかつALMT1遺伝子の高い発現を示すが、Al感受性の個体は全てALMT1-2をホモに持ちきわめて低い発現量であることが明らかとなった。したがってALMT1-1がAlt1遺伝子と同じであることが強く示唆された。現在シロイヌナズナとタバコなどにALMT1遺伝子を形質転換し、Al耐性が向上するかどうかを検討中である。