窒素栄養とオートレギュレーションによる根粒形成の制御機構

• Project/Area Number: 18056004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川口 正代司 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 准教授 (30260508)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000); Fiscal Year 2007: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2006: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: ミヤコグサ / 窒素栄養 / 硝酸 / 根粒形成 / 根粒過剰着生変異体 / イオンビーム / レセプター様キナーゼ

Research Abstract

ミヤコグサの根粒過剰着生変異体よりポジショナルクローニングで特定したKLAVIER (KLV)はLRR型のレセプター様キナーゼをコードしており、根粒のシステミックな抑制のみならず、メリステムの維持や維管束の連続性、花成の促進、茎の伸長など多面的な機能を有する。KLVのin situ hybridizationによる発現解析から茎頂分裂組織や葉原基で若干高い発現が観察されたが、それは細胞質にとんだ細胞が多い組織でしばしば観察されたことから今後さらに検討する必要がある。一方、klvやharl変異体の硝酸耐性制御部位を特定するために、接ぎ木実験を行った。しかし充分な数の個体を得ることができず定量的なデータを出すには至っていない。現在継続中である。klv変異体に黒インクをすわせ根からシュートへの移動を調べたところ、特に野生型と差が検出されなかった。このことから、少なくとも維管束の異常が根からシュートへの物質輸送を阻害しているのではないことが明らかとなった。イオンビーム照射より単離した新規根粒過剰着生変異体tmlは、ポジショナルクローニングにより原因遺伝子領域に少なくとも200kb以上の欠失を生じていることが明らかとなった。harl tml2重変異体からの解析から、tmlはharlと遺伝学的に同一経路で働くことが明らかとなった。さらに接ぎ木実験によりtmlはklvやharlと異なり根制御であることが判明した。

Research Products

• [Journal Article] Long-distance signaling to control root nodule number. (2006)
  • Author(s): Oka-Kira E, Kawaguchi M
  • Journal Title: Current Opinion in Plant Biology 9 Pages: 496-502
• [Presentation] 根粒形成の抑制に関与するレセプター様キナーゼの特定 (2007)
  • Author(s): 吉良(岡)恵利佳
  • Organizer: 特定領域研究「植物の養分吸収と循環系」第2回ワークショップ
  • Place of Presentation: 東京大学(本郷)
  • Year and Date: 2007-12-07
• [Presentation] ミヤコグサKLAVIER遺伝子はシュートの多面的な表現型にも関与する (2007)
  • Author(s): 吉良(岡)恵利佳
  • Organizer: 日本植物学会71回大会
  • Place of Presentation: 東京理科大(野田)
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] 根粒形成の全身的抑制機構に関わるKLAVIER遺伝子の同定 (2007)
  • Author(s): 宮澤日子太
  • Organizer: 日本植物学会71回大会
  • Place of Presentation: 東京理科大(野田)
  • Year and Date: 2007-09-07