抄録
イネ科植物は根からムギネ酸類を分泌し、土壌中の三価の不溶態鉄をキレートして可溶化し「鉄－ムギネ酸錯体」の形で根から吸収する。ムギネ酸類生合成経路の中間体であるニコチアナミンは、鉄に加え亜鉛、銅、マンガンなどの二価金属とキレートすることが示されており、植物体内における金属輸送に関与すると考えられている。イネ種子発芽における金属元素の流れを解析するため以下の実験を行った。マイクロアレイ解析により金属輸送に関わる遺伝子の発現を調べた。金属トランスポーター遺伝子はイネ発芽時に強く発現し、発現レベルは発芽に伴い変化した。プロモーターGUS法により、ムギネ酸類及びニコチアナミンの合成経路で働く酵素遺伝子、金属トランスポーター遺伝子のイネ種子発芽時における発現様式を解析した。いずれの遺伝子も種子発芽時において発現し、その発現部位は発芽の進行に伴って変化した。Spring-8における微量金属元素分布の解析により鉄、亜鉛、銅、マンガンの発芽時における分布変化の可視化に成功した。鉄、亜鉛、銅、マンガンはイネ種子の胚乳と胚に分布し、これらの分布は発芽に伴い変化した。発芽に伴う局在変化のパターンは各金属により異なっていた。発芽時における金属局在変化はムギネ酸類合成酵素や金属トランスポーターの発現変化と一致しており、発芽時における金属輸送の一部にニコチアナミンやムギネ酸類が関与していることが示唆された。
