低窒素条件において発現誘導される高親和性硝酸イオン輸送体遺伝子AtNRT2.4の機能解析

抄録

シロイヌナズナの高親和性硝酸イオン（NO₃^-）輸送体遺伝子ファミリー（AtNRT2）は7遺伝子（AtNRT2.1-2.7）から構成される。これまでの研究から、AtNRT2.1とAtNRT2.2は根におけるNO₃^-の取り込みに、AtNRT2.7は種子におけるNO₃^-の貯蔵に関わることが明らかにされている。しかし、他のメンバーの生理的な役割については未だ不明である。
今回は、低窒素条件において発現誘導されるAtNRT2.4の機能解析を行った結果を報告する。AtNRT2.4は低窒素条件特異的に、主に側根の表皮細胞において発現する。また、AtNRT2.4-GFP融合タンパク質を発現する形質転換植物を用いた解析から、AtNRT2.4が背軸側の細胞膜に局在することが明らかとなった。AtNRT2.4 mRNAを注入したアフリカツメガエルの卵母細胞は、NO₃^-取り込み活性を示すことから、この遺伝子が低窒素条件における外界からのNO₃^-の取り込みに関与することが強く示唆された。まだ予備実験の段階だが、T-DNA挿入変異体が低濃度（50 μM 以下）におけるNO₃^-取り込み活性低下の表現型を示すという結果を得ており、現在¹⁵ NO₃^-流入アッセイや生育調査等の詳細な解析を進めている。本発表ではその結果を報告すると共に、低窒素栄養適応応答におけるAtNRT2.4の生理的役割について考察する。