2021 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
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19H03239
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
壽崎 拓哉 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40575825)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 根粒形成 / 転写因子 / トランスポーター / ミヤコグサ / 窒素応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに、ミヤコグサの2つのNIN-LIKE PROTEIN (NLP) 転写因子（LjNLP4、LjNLP1）が硝酸に応答した根粒共生の負の制御において、マスターレギュレーターとして機能することを明らかにしている。今年度は硝酸トランスポーターの１つであるLjNRT2.1が、硝酸の量に応じた根粒共生の抑制制御を仲介する機能をもつことを明らかにした。高濃度の硝酸存在下では、LjNLP1によってLjNRT2.1の発現が直接誘導されることがわかった。また、LjNRT2.1を介した細胞内への硝酸の流入によりLjNLP4が核へ移動し、根粒形成の正負の制御に関わる遺伝子の発現制御が起こる可能性が示唆された。さらに、根粒形成時に特異的にはたらくLjNINによってLjNRT2.1の発現抑制を介して外部硝酸の取り込み量が調節される可能性も示された。NLPとNRT2.1の研究については研究成果をまとめ、それぞれ論文発表した。また、LjNLP4とLjNLP1の機能の違いの１つが硝酸トランスポーター遺伝子の発現制御の有無にあることを明らかにし、論文発表した。
前年度から引き続いて、窒素応答や根粒共生の制御に関わる可能性のある新規ペプチドファミリー遺伝子について機能解析を進めた。着目している2つのペプチド遺伝子について、CRISPR-Cas9により作出したノックアウト植物の表現型解析を行った結果、これらのペプチド遺伝子は根粒共生の成立に必要な機能をもつことがわかった。また、片方のペプチド遺伝子についてはその発現を制御する転写因子を同定した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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