シロイヌナズナの発現プロファイリング鉄キレートレダクターゼ（FRO）遺伝子ファミリーは、鉄と銅による微分調節を明らかにします

シロイヌナズナのFRO2遺伝子は、根の表面での鉄の還元に関与する鉄欠乏性誘導性キレート酸酸酸素酸化酵素をコードします。原形質膜を横切る鉄のその後の輸送は、鉄鉄輸送体（IRT1）によって実行されます。ゲノムアノテーションは、シロイヌナズナのゲノムの家族から7人の追加の家族を特定しました。リアルタイムRT-PCRを使用して、異なる組織における各FRO遺伝子の発現を調べ、鉄と銅の制限に応じて調べました。FRO2とFRO5は主に根で発現され、FRO8は主にシュートで発現します。FRO6とFRO7は、植物のすべての緑色の部分で高発現を示しています。FRO3は根と芽の高レベルで発現し、FRO3の発現は鉄欠損植物の根と芽で上昇します。興味深いことに、植物がCu制限されている場合、シュート組織におけるFRO6の発現が減少します。FRO3の発現は、根に誘導され、Cu-limitationによってシュートが誘導されます。FRO2は鉄欠損根の外層で高レベルで発現していることが知られていますが、FRO3-GUS植物の組織化学的染色は、FRO3が主に根の血管シリンダーで発現していることを明らかにしました。私たちの結果は、植物のさまざまな場所で金属イオン恒常性の家族が機能することを示唆しています。

The Arabidopsis FRO2 gene encodes the iron deficiency-inducible ferric chelate reductase responsible for reduction of iron at the root surface; subsequent transport of iron across the plasma membrane is carried out by a ferrous iron transporter (IRT1). Genome annotation has identified seven additional FRO family members in the Arabidopsis genome. We used real-time RT-PCR to examine the expression of each FRO gene in different tissues and in response to iron and copper limitation. FRO2 and FRO5 are primarily expressed in roots while FRO8 is primarily expressed in shoots. FRO6 and FRO7 show high expression in all the green parts of the plant. FRO3 is expressed at high levels in roots and shoots, and expression of FRO3 is elevated in roots and shoots of iron-deficient plants. Interestingly, when plants are Cu-limited, the expression of FRO6 in shoot tissues is reduced. Expression of FRO3 is induced in roots and shoots by Cu-limitation. While it is known that FRO2 is expressed at high levels in the outer layers of iron-deficient roots, histochemical staining of FRO3-GUS plants revealed that FRO3 is predominantly expressed in the vascular cylinder of roots. Together our results suggest that FRO family members function in metal ion homeostasis in a variety of locations in the plant.