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植物:ホウ素の導管への積み込みに機能するシロイズナズナのホウ素輸送体

Nature 420, 6913 doi: 10.1038/nature01139

ホウ素欠乏症は、80以上の国々で132種の作物の生産性を低下させている。ホウ素は高等植物の必須元素であり、細胞壁の構造維持に主に働いている。また動物と酵母でも有用であり、必須である可能性がある。ホウ素輸送の分子機構の解明は、ホウ素欠乏症の緩和に極めて重要である。今回、生物系でホウ素輸送体分子を同定したので報告する。シロイズナズナ(Arabidopsis thaliana)のbor1-1変異株はホウ素欠乏症になりやすい。ホウ素の吸収実験によって、外部からのホウ素供給量が少ない時のホウ素のシュートへの蓄積には、木部導管への積み込みが重要な過程であること、またbor1-1変異体では、この過程が損なわれていることがわかった。ポジショナルクローニングにより、BOR1は動物の重炭酸輸送体と相同性をもつ膜タンパク質であることが判明した。またBOR1と緑色蛍光タンパク質(GFP)の融合タンパク質は、形質転換細胞の細胞膜上に局在していた。BOR1遺伝子のプロモーターは、根の内鞘細胞でGFP発現を誘導した。またBOR1を酵母で発現させたところ、細胞内のホウ素濃度は低下した。本論文ではBOR1が、ホウ素の木部輸送に必要な排出型輸送体であり、シュートのホウ素不足を防ぐ重要な役割を果たしていることを明らかにする。

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