2017 Fiscal Year Annual Research Report
Reprogramming of root development by diffusible signals produced during symbiotic interaction of Arabidopsis and a root endophytic fungus Serendipita indica.
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16K13090
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
太田 大策 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (10305659)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シロイヌナズナ / エンドファイト / 側根原基誘導 / オーキシン / カマレキシン / 代謝制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
担子菌門のエンドファイトの一種である Serendipita indica は単子葉作物を含む様々な植物種と共生関係を成立させ, 耐病性の増強，生育促進や収量増加などの有用効果をもたらす．S. indicaはモデル植物であるシロイヌナズナに対しても生育促進や病原抵抗性を誘導する．シロイヌナズナは，S. indica 感染によって防御物質であるカマレキシン生合成誘導に加え，顕著な根系発達の促進を示した．これらの応答が S. indica との物理的接触に依存しないことから S. indica 由来の低分子化合物が示唆された．培養液から取得した生理活性物質を含む画分には，顕著な側根原基誘導活性とオーキシン(IAA)生合成誘導が認められた．内生IAAレベル上昇と側根誘導に関与するIAA生合成経路の特定を目指した．まず，レポーター発現によってカマレキシン生合成とIAA生合成に関与するCYP79B2/B3遺伝子発現の上昇を確認した．しかし，網羅的遺伝子発現プロファイルからは，代謝経路の活性化，あるいは抑制についての明確な関連を明らかにすることはできなかった．そこで， T-DNA 挿入変異体やゲノム編集による遺伝子欠損変異体や酵素反応阻害剤を用い， IAA 生合成の主経路であるIPA経路と，カマレキシンとIAA生合成の両方に関わるIAOx経路の特異的遮断実験を実施した． その結果，シロイヌナズナ特異的な IAOx 経路も， IAA 生合成の主経路も側根原基誘導には関与しないことが明らかとなった．現在，側根原基誘導に関わる未同定 IAA 生合成経路の解明のための実験を継続している．
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