• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2019 Fiscal Year Annual Research Report

根粒共生の抑制に関わる宿主植物シグナリングの統合的理解

Research Project

Project/Area Number 19H03239
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

壽崎 拓哉  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40575825)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords根粒形成 / 硝酸応答
Outline of Annual Research Achievements

ミヤコグサを用いたこれまでの研究により、根への硝酸添加によって葉で発現が誘導される新規ペプチド遺伝子を同定している。今年度は各種硝酸応答変異体を用いて、かつ、栽培条件を細分化してRNA-seq解析を行った。その結果、新規ペプチド遺伝子のホモログのいくつかも根への硝酸添加によって葉で発現が誘導されることが判明した。
また、2つのミヤコグサNLP転写因子LjNLP4およびLjNLP1に着目した解析を行った。硝酸を与えたLjnlp4、Ljnlp1、Ljnlp4 Ljnlp1変異体の根を用いてRNA-seq解析を行ったところ、根における硝酸による遺伝子発現誘導のほぼ全てはLjNLP4とLjNLP1によって制御されていることが判明した。ミヤコグサゲノム中には LjNLP4、LjNLP1 の他に機能未知の3つのNLP転写因子が存在する。これらのNLP転写因子の機能を明らかにするために、CRISPR-Cas9によりノックアウト個体を作成した。機能未知の3つのミヤコグサNLPについて、単一の変異では根粒形成や硝酸応答に関わる顕著な表現型が見られなかった。その一方で、Ljnlp4、Ljnlp1変異を加えたnlp 5重変異体は特徴的な表現型がみられた。さらに、ミヤコグサの硝酸トランスポーターLjNRT2.1の変異体の表現型解析を行い、Ljnrt2.1変異体では高濃度の硝酸存在下でも根粒を形成することを明らかにした。また変異体を用いた遺伝子発現解析により、LjNRT2.1の発現はLjNLP1によって制御されている可能性を示唆する結果が得られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新規ペプチドファミリー遺伝子の発現が硝酸誘導性をもつという新知見を得ることができたため。また、ミヤコグサNLP転写因子の機能の理解が進んだため。

Strategy for Future Research Activity

新規ペプチドファミリーについて、CRISPR-Cas9によりノックアウト体を作製し、根粒形成や窒素応答における機能を明らかにする。LjNLP4/1の研究のデータをまとめ、論文を執筆し投稿する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] CLE-HAR1 systemic signaling and NIN-mediated local signaling suppress the increased rhizobial infection in the daphne mutant of Lotus japonicus2020

    • Author(s)
      Yoro E., Suzaki T., and Kawaguchi M.
    • Journal Title

      Molecular Plant-Microbe Interaction

      Volume: 33 Pages: 320-327

    • DOI

      10.1094/MPMI-08-19-0223-R

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Autoregulation of nodulation pathway is dispensable for nitrate-induced control of rhizobial infection2020

    • Author(s)
      Nishida, H., Ito, M., Miura K., Kawaguchi, M. and Suzaki, T.
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 15 Pages: e1733814

    • DOI

      10.1080/15592324.2020.1733814

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Agroinfiltration-based efficient transient protein expression in leguminous plants2019

    • Author(s)
      Suzaki T., Tsuda M., Ezura H., Day B., and Miura K.
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 36 Pages: 119-123

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.19.0220b

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Autoregulation of legume nodulation by sophisticated transcription regulatory networks2019

    • Author(s)
      Suzaki T., and Nishida H.
    • Journal Title

      Molecular Plant

      Volume: 12 Pages: 1179-1181

    • DOI

      10.1016/j.molp.2019.07.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 硝酸に応答して根粒共生を制御する植物の転写因子2019

    • Author(s)
      西田帆那、寿崎拓哉
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー

      Volume: 77 Pages: 216-220

  • [Presentation] 硝酸に応答した根粒共生の抑制と硝酸の取り込みを制御するミヤコグサ NRSYM3 の解析2020

    • Author(s)
      三澤文香;西田帆那;鈴木孝征;伊藤百代;野元美佳;多田安臣;川勝泰二;川口正代司;寿崎拓哉
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] ミヤコグサ NLP 転写因子は硝酸に応答して根粒形成初期過程を制御する2020

    • Author(s)
      西田帆那;鈴木孝征;伊藤百代;野元美佳;西嶋遼;川勝泰二;多田安臣;川口正代司;寿崎拓哉
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] A peptide hormone signaling in nitrate-induced control of nodulation2019

    • Author(s)
      Takuya Suzaki
    • Organizer
      International Symposium: Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 奨励賞受賞講演:根粒形成を正および負に制御する分子機構の解析2019

    • Author(s)
      寿崎拓哉
    • Organizer
      日本植物学会第 83 回大会
    • Invited
  • [Presentation] マメ科植物の窒素栄養応答の遺伝学2019

    • Author(s)
      寿崎拓哉
    • Organizer
      日本遺伝学会第91回大会
    • Invited
  • [Presentation] ミヤコグサNLP転写因子による硝酸に応答した根粒共生抑制制御機構の解析2019

    • Author(s)
      西田帆那;野元美佳;伊藤百代;鈴木孝征;川勝泰二;西嶋遼;多田安臣;川口正代司;寿崎拓哉
    • Organizer
      日本育種学会 第136回講演会
  • [Presentation] 硝酸による根粒共生初期過程の抑制制御におけるミヤコグサ NLP 遺伝子の働き2019

    • Author(s)
      西田帆那;野元美佳;伊藤百代;鈴木孝征;川勝泰二;西嶋遼;多田安臣;川口正代司;寿崎拓哉
    • Organizer
      日本植物学会第 83 回大会
  • [Presentation] ミヤコグサ NRSYM3 は硝酸に応答した根粒共生の抑制と硝酸の取り込みを制御する2019

    • Author(s)
      三澤文香;西田帆那;鈴木孝征;伊藤百代;野元美佳;多田安臣;川口正代司;寿崎拓哉
    • Organizer
      植物微生物研究会 第 29 回研究交流会
  • [Presentation] Underlying mechanisms of nitrate-induced control of nodulation2019

    • Author(s)
      Takuya Suzaki
    • Organizer
      International symposium on plant stress and nitrogen fixation 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Molecular link between nitrate inhibition of nodulation and autoregulation of nodulation2019

    • Author(s)
      Takuya Suzaki
    • Organizer
      21st International Congress on Nitrogen Fixation
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 窒素栄養環境下におけるマメ科植物-根粒菌共生の制御2019

    • Author(s)
      寿崎拓哉
    • Organizer
      第24回東京大学生物生産工学研究センターシンポジウム "植物-微生物相互作用 -農業生産性の視点から-”
    • Invited
  • [Presentation] Lotus japonicus NRSYM3 is required for nitrate-induced control of nodulation2019

    • Author(s)
      Misawa, Fumika;Nishida, Hanna;Suzuki, Takamasa;Ito, Momoyo;Kawaguchi, Masayoshi;Suzaki, Takuya
    • Organizer
      Frontiers in plant environmental response research: local signaling, long-distance communication and memory for developmental plasticity
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi