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植物:ペチュニアのABCタンパク質は、ストリゴラクトン依存性の共生シグナル伝達および分枝を制御している

Nature 483, 7389 doi: 10.1038/nature10873

ストリゴラクトンは本来、資源が制約されている農業にとって深刻な脅威となる根寄生性雑草の発芽を刺激する物質として見つかった。ストリゴラクトンは普通は根から浸出し、アーバスキュラー菌根の生育開始におけるシグナル伝達物質として機能する。アーバスキュラー菌根は植物と菌類との共生体で、炭素およびリン酸の循環に全球的な影響を及ぼしている。最近、ストリゴラクトンは、腋芽の伸長の阻害によって植物のシュート構造を調節する植物ホルモンであることが確認された。重要な物質であるにもかかわらず、ストリゴラクトンの輸送機構は明らかにされていない。しかし、植物ホルモンの転流では、ATP結合カセット(ABC)輸送体が機能していることが知られている。今回我々は、ペチュニア(Petunia hybrida)のABC輸送体PDR1 が、細胞のストリゴラクトン搬出分子として機能することにより、アーバスキュラー菌根および腋生分枝の成長調節に重要な役割を担っていることを明らかにする。ペチュニアのpdr1変異体は、根からストリゴラクトンを浸出させることができず、共生的相互作用が低下している。地上部では、pdr1変異体は高度に分枝した表現型が見られ、これはストリゴラクトンの配置が障害されていることを示している。シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)でペチュニア野生種(Petunia axillaris)のPDR1を過剰発現させると、高濃度の合成ストリゴラクトンに対する抵抗性が増強され、このことは根からのストリゴラクトン搬出量の増大と一致している。PDR1はストリゴラクトンの輸送にかかわることがわかった最初の成分であり、ストリゴラクトンに依存する過程の研究および操作に新たな機会をもたらす。

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