土壌中の鉄を溶かして吸収するためのムギネ酸類分泌トランスポーターの発見

抄録

鉄はすべての生物にとって必須な金属元素である．鉄は土壌中に豊富に存在するが，水に溶けにくく植物には利用されにくいため，植物は鉄を獲得するための戦略を進化させてきた．イネやトウモロコシなど主要な穀類の属するイネ科植物は「ムギネ酸類」と呼ばれるキレーターを根から分泌して土壌中の三価鉄を可溶化し，「鉄・ムギネ酸類」として吸収する．ムギネ酸類生合成酵素遺伝子の単離をはじめとして「鉄・ムギネ酸類」吸収トランスポーターの同定，鉄欠乏によって制御される遺伝子の発現にかかわるシス配列や転写因子など，イネ科植物の鉄獲得にかかわる分子が次々と明らかにされた．一方，ムギネ酸類を根圏へと分泌するトランスポーターの同定はなされておらず，残された最大の課題として国内外の多くの研究者がこのトランスポーターの発見にしのぎを削っていた．本稿では，筆者らが世界に先駆けてイネとオオムギから同定したムギネ酸類分泌トランスポーター「TOM1」について紹介するとともに，ムギネ酸類にかかわる遺伝子を用いた鉄欠乏耐性作物の創製に向けた取り組みについても解説する．