Molecular mechanisms of bacteroid differentiation in legume-Rhizobium symbiosis

• Project/Area Number: 19580072
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plant nutrition/Soil science
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: KOUCHI Hiroshi National Institute of Agrobiological Sciences, 植物科学研究領域, 特任上級研究員 (50391561)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅原 洋佐 植物科学研究領域植物, 微生物間相互作用研究ユニット, 主任研究員 (00391558)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): UMEHARA Yosuke 独立行政法人 農業生物資源研究所, 植物科学研究領域, 主任研究員 (00391558)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2008: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2007: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 窒素固定 / 植物・微生物間共生 / バクテロイド / ミヤコグサ / Fix-変異体

Research Abstract

これまでに分離されたいくつかのミヤコグサFix-変異体を対象に、マクロアレイ解析によって、それぞれの変異体を特徴付ける宿主植物側の遺伝子発現プロファイルを明らかにした。これらの結果と、変異体根粒の詳細な内部構造の観察を通じて、根粒菌の細胞内共生体(バクテロイド)化に関わる宿主因子について考究した。また、新規のFix-変異体の遺伝分析を行い、複数の新規Fix-遺伝子をクローニングすることに成功した。

Research Products

• [Journal Article] A positive regulatory role for LjERF1 in the nodulation process is revealed by systematic analysis of nodule-associated transcription factors of Lotus japonicus. (2008)
  • Author(s): Asamizu, E., Shimoda, Y., Kouchi, H., Tabata, S. Sato, S.
  • Journal Title: Plant Physiol. 147 Pages: 2030-2040
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The 5'-end expressed sequence tags of Lotus japonicus. (2008)
  • Author(s): Nomura, M., Tan, D.-V., Arunothayanan, H., Asamizu, E., Tabata, S., Kouchi, H., Tajima, S.
  • Journal Title: Plant Biotechnology 25(2) Pages: 173-175
  • NAID: 10021913054
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The 5'-end expressed sequence tags of Lotus japonicus (2008)
  • Author(s): Nomura, M., 他
  • Journal Title: Plant Biotechnology 25 Pages: 173-175
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A positive regulatory role for LjERF1 in the nodulation process is revealed by systematic analysis of nodule-associated transcription factors of Lotus japonicus (2008)
  • Author(s): Asamizu, E., 他
  • Journal Title: Plant Physiol. 147 Pages: 2030-2040
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transposition of a 600 thousand year old LTR retrotransposon in the model legume Lotus japonicus (2008)
  • Author(s): Fukai, E., 他
  • Journal Title: Plant Mol. Biol. 68 Pages: 653-663
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcriptome Profiling of Lotus japonicus Roots during Arbuscular Mycorrhiza Development and Comparison with That of Nodulation. (2007)
  • Author(s): Deguchi, Y., Banba, M., Shimoda, Y., Chechetka, S.A., Suzuri, R., Okusako, Y., Ooki, Y., Toyokura, K., Suzuki, A., Uchiumi, T., Higashi, S., Abe M., Kouchi, H., Izui, K., Hata, S.
  • Journal Title: DNA Res. 14 Pages: 117-133
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel ankyrin-repeat membrane protein IGN1 is required for persistence of nitrogen-fixing symbiosis in root nodules of Lotus japonicus. (2007)
  • Author(s): Kumagai, H., Hakoyama, T., Umehara, Y., Sato, S., Kaneko, T., Tabata, S., Kouchi, H.
  • Journal Title: Plant Physiol. 143 Pages: 1293-1305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel ankyrin-repeat membrane protein IGM1 is required for persistence of nitrogen-fixing symbiosis in root nodules of Lotus japonicus. (2007)
  • Author(s): Kumagai, H., 他
  • Journal Title: Plant Physiol. 143 Pages: 1293-1305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NUCLEOPORIN85 Is Required for Caicium Spiking,Fungal and Bacterial Symbioses,and Seed Production in Lotus japonicus. (2007)
  • Author(s): Saito, K., 他
  • Journal Title: The Plant Cell 19 Pages: 610-624
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcriptome Profiling of Lotus japonicus Roots during Arbuscular Mycorrhiza Development and Comparison with That of Nodulation. (2007)
  • Author(s): Deguchi, Y, 他
  • Journal Title: DNA Research 14 Pages: 117-133
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 共生窒素固定に必須の宿主因子 (2009)
  • Author(s): 箱山雅生, 河内宏, 菅沼教生
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2009-03-23
• [Presentation] 共生窒素固定に必須の宿主因子 (2009)
  • Author(s): 箱山雅生, 河内宏, 菅沼教生
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] イオンビーム照射変異体を用いたミヤコグサ新規Fix-変異体の単離 (2009)
  • Author(s): 柴田哲, 河内宏, 梅原洋佐, 他
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 共生窒素固定に必須なミヤコグサFEN1タンパク質の機能解析 (2009)
  • Author(s): 箱山雅生, 河内宏, 菅沼教生, 他
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] マメ科モデル植物ミヤコグサの窒素固定活性発現に関わる変異体Ljsym102の解析 (2009)
  • Author(s): 山谷紘子, 河内宏, 梅原洋佐, 他
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] ミヤコグサの感染糸形成に関与するLRRレセプター様キナーゼALB1の解析 (2009)
  • Author(s): 矢野幸司, 梅原洋佐, 河内宏, 他
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 共生窒素固定に必須なミヤコグサFEN1タンパク質の機能解析 (2009)
  • Author(s): 箱山雅生, 他
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] イオンビーム照射変異体を用いたミヤコグサ新規Fix-変異体の単離 (2009)
  • Author(s): 柴田哲, 他
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 新規ミヤコグサ Fix-変異体の作出 (2008)
  • Author(s): 箱山雅生, 他
  • Organizer: 植物微生物研究会第18階研究交流会
  • Place of Presentation: 鹿児島市
  • Year and Date: 2008-09-16
• [Presentation] 特定根粒菌株に対して非親和性を示すRj4遺伝子保有ダイズの解析 (2008)
  • Author(s): 林正紀、河内宏、梅原洋佐, 他
  • Organizer: 日本育種学会
  • Place of Presentation: 彦根
• [Presentation] ミヤコグサFix-変異体Ljsym89の表現型と原因遺伝子の解析 (2008)
  • Author(s): Md. S. Hossain, 梅原洋佐, 河内宏, 他
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] ミヤコグサFix-変異体Ljsym89の表現型と原因遺伝子の解析 (2008)
  • Author(s): Md.Shakhawat Hossain, 他
  • Organizer: 日本植物生理学会第49回年会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] 共生窒素固定活性を制御するFEN1の機能解析 (2007)
  • Author(s): 箱山雅生, 河内宏, 他
  • Organizer: 植物微生物研究会第17回研究交流会 講演要旨集
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2007-09-17
• [Presentation] ミヤコグサの感染糸形成に関与するALB1の解析 (2007)
  • Author(s): 矢野幸司, 梅原洋佐, 河内宏, 他
  • Organizer: 植物微生物研究会第17回研究交流会 講演要旨集
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2007-09-17
• [Presentation] ミヤコグサFix-変異体Ljsym89の解析とポジショナルクローニング (2007)
  • Author(s): Md.S. Hossain、梅原洋佐, 河内宏, 他
  • Organizer: 植物微生物研究会第17回研究交流会 講演要旨集
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2007-09-17
• [Presentation] 共生窒素固定活性を制御するFEN1の機能解析 (2007)
  • Author(s): 箱山 雅生, 他
  • Organizer: 植物微生物研究会第17回研究交流会
  • Place of Presentation: 鹿児島
• [Presentation] ミヤコグサFix-変異体Ljsym89の解析とポジショナルクローニング (2007)
  • Author(s): Md.Shakhawat Hossain, 他
  • Organizer: 植物微生物研究会第17回研究交流会
  • Place of Presentation: 鹿児島
• [Remarks] 河内宏・今泉(安楽) 温子・梅原洋佐(2008)「モデル植物を用いた植物-微生物共生研究の最近の進歩」植物感染生理談話会論文集(第44号)平成20年度植物感染生理談話会 茨城県常陸大子2008年8月7日
• [Remarks] Kouchi, H., (2007) Molecular Genetics of Symbiotic Plant-Microbe Interactions Using a Model Legume, Lotus japonicus. In "Induction and gentic Analysis of Agronomically Useful Genes by Mutations". Gamma Field Symposia, No. 46 p.7-21 (Institute of Radiation Breeding, NIAS)