抄録
形質転換タバコを用いたオオムギの鉄欠乏誘導性遺伝子 IDS2 のプロモーター解析により、鉄欠乏誘導性発現を付与する新規のシスエレメント、IDE1 (iron-deficiency-responsive element 1) および IDE2を同定した。本研究では、これらのシスエレメントをさまざまに配置、重複してイネに導入し、発現を解析した。鉄欠乏により根および葉で顕著な発現誘導が検出された。IDE1とIDE2を1コピーずつ持つプロモーター断片が強力な鉄欠乏誘導性を付与するのに十分であった。発現は維管束組織と根の外皮細胞で特に顕著であり、イネのムギネ酸類を介した鉄吸収に関わる他の遺伝子の発現パターンとよく一致していた。一方、マイクロアレイ解析により見いだしたイネの鉄欠乏根で発現が誘導される遺伝子群の中には、メチオニンからのムギネ酸類の生合成、ならびにメチオニンサイクルの全てのステップをコードする遺伝子が含まれていた。さらに、これらの遺伝子のプロモーター領域には、IDE1およびIDE2の類似配列が鉄欠乏に応答しない遺伝子群と比較して高い割合で存在することが明らかになった。これらの結果から、イネは鉄吸収に関わる多数の鉄欠乏誘導性遺伝子の発現を共通のメカニズムによって制御しているものと推察された。
