アミノ酸透過体AAP6の変異がアラビドプシスの篩要素のアミノ酸含量を減少させるが、アブラムシの植食者には影響を与えない

この研究の目的は、アミノ酸透過体遺伝子AAP6がフィロエムのアミノ酸組成を調節する役割を調査し、その後、この変化した食事がアブラムシのパフォーマンスに与える影響を特定することでした。アラビドプシス・タリアナ(L.)の遺伝子型が生成され、アミノ酸透過体遺伝子AAP6(At5g49630)の機能が失われました。挿入的不活性化AAP6遺伝子をホモ接合した植物は、野生型よりも有意に大きな平均ロゼット幅を持ち、茎葉の数も多かった。aap6変異体の種子も野生型植物のものより有意に大きかった。篩要素(SE)の汁は、アブラムシのスティレクトミーによって収集され、アミノ酸は誘導体化され、分離され、レーザー誘起蛍光(Capillary Electrophoresis with Laser Induced Fluorescence, CE-LIF)を用いて定量されました。サンプル間で大きなばらつきがあるにもかかわらず、aap6変異体植物のSE汁の総アミノ酸濃度は野生型植物のそれよりも有意に低かった。リジン、フェニルアラニン、ロイシン、アスパラギン酸の濃度は、aap6変異体植物で野生型植物に比べてすべて有意に低かった。これは、in vivoでのSE組成を調節するアミノ酸トランスポーターの生理学的役割の直接的な初めての証明です。篩要素の汁中のアミノ酸の可用性は、アブラムシの成長と繁殖の主要な制約因子であると考えられています。食事の変化にもかかわらず、アブラムシMyzus persicae(Sulzer)は、電子浸透グラフ(EPG)技術を用いて測定されたとき、変異体植物での摂食行動の変化はわずかでした。変異体植物におけるSE(E1期)へのアブラムシの唾液分泌は増加しましたが、他の摂食EPG行動や蜂蜜露の生成速度には有意な影響はありませんでした。アブラムシの摂食行動に対する小さな影響と一致して、篩要素のアミノ酸濃度の低下がアブラムシの繁殖に与える影響もわずかでした。データは、フィロエムの組成の調節とアブラムシのパフォーマンスを調節するフィロエムアミノ酸の役割に関連して議論されます。