オーキシン排出キャリアPIN1aは穀物根の維管束パターンを調節する

大麦（Hordeum vulgare）は重要な世界的穀物作物であり、遺伝子研究のモデルである。大麦のゲノム資源の特性評価が進展しているにもかかわらず、根の構造と解剖を制御する遺伝子を特定した変異体研究は少ない。私たちのTILLING変異体コレクションの表現型スクリーニングにおいて、TM5992系統が野生型（WT）Morex背景と比較して短根表現型を示すことが確認された。TM5992を大麦品種Proctorと交配し、次にSNPアレイに基づく集団分離分析を行ったことで、変異をcMスケールに精密にマッピングした。エクソームシーケンシングにより候補遺伝子HvPIN1aにおける変異が特定され、独立した変異アレルの分析によりさらに確認された。Hvpin1a変異アレルにおける根の成長と解剖の詳細な分析では、WTと比較して成長速度が遅く、頂端分裂組織が短く、顕著な維管束パターンの欠陥が示された。親近種である穀物ブラキポジウム（Brachypodium distachyon）におけるPIN1メンバーの発現及び変異分析から、BdPIN1aとBdPIN1bが根の維管束組織において冗長的に発現していたが、Bdpin1a変異アレルのみがHvpin1aに似た根の維管束欠陥を示した。私たちは、大麦のPIN1遺伝子はアラビドプシス（Arabidopsis thaliana）に比べて穀物内で機能の一部が分化していると結論づける。