Elucidation of molecular mechanisms underlying the early signaling of nodulation using Lotus japonicus

2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 20370020
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: National Institute for Basic Biology (2009-2011); The University of Tokyo (2008)
• Principal Investigator: KAWAGUCHI Masayoshi The University of Tokyo, 共生システム研究部門, 教授 (30260508)
• Project Period (FY): 2008 – 2011
• Keywords: シグナル伝達 / ミヤコグサ / 根粒形成 / Nod factor

Research Abstract

マメ科植物と根粒菌の相互作用によって形成される根粒は、植物の可塑性な発生研究のモデルとして非常に興味深い器官である。その形成は、根粒菌が分泌するNod factorによって誘導される。Nod factorはキチンオリゴ糖を基本格としたリポキチンオリゴサッカライドであり、これをマメ科植物が認識すると、根毛細胞において核周辺部でカルシウムスパイキングが発生し、根粒形成の開始を制御するNinやENOD40等の遺伝子発現が誘導される。本研究課題ではミヤコグサを用い根粒形成初期シグナリングの分子レベルでの解明を目指す。特に、これまでミヤコグサで特定してきたGRASファミリーに属する推定転写因子NSP1,NSP2やヌクレオポリンNUP85などの細胞・組織レベルの機能を明確にするとともに、HAR1を介した全身的なフィードバック制御機構にどのように関連するかを分子レベルで明らかにする。

Research Products

• [Journal Article] NENA, a Lotus japonicus homolog of Sec13, is required for rhizodermal infection by arbuscularmycorrhiza fungi and rhizobia but dispensable for cortical endosymbiotic development. (2010)
  • Author(s): Groth, M., Takeda, N., 他8名
  • Journal Title: Plant Cell 22 Pages: 2509-2526
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] How many peas in a pod? Legume genes responsible for mutualistic symbioses underground. (2010)
  • Author(s): Kouchi, H., Imaizumi-Anraku, H., Hayashi, M., Hakoyama, T., Nakagawa, T., Umehara, Y., Suganuma, N., Kawaguchi, M.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 51 Pages: 1381-1397
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nod factor/nitrate-induced CLE genes that drive HAR1-mediated systemic regulation of nodulation. (2009)
  • Author(s): Okamoto, S., Ohnishi, E., Sato, S., Takahashi, H., Nakazono, M., Tabata, S., Kawaguchi, M.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 50 Pages: 67-77
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TOO MUCH LOVE, a root regulator associated with the long-distance control of nodulation in Lotus japonicus. (2009)
  • Author(s): Magori, S., Oka-Kira, E., Shibata, S., 他7名
  • Journal Title: Molecular Plant-Microbe Interactions 22 Pages: 259-268
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CYCLOPS, a mediator of symbiotic intercellular accommodation. (2008)
  • Author(s): Yano, K., Yoshida, S., Muller, J., 他16名
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 105 Pages: 20540-20545
  • Peer Reviewed
• [Book] Physicallyinduced mutation : ion beam mutagenesis. In The Handbook of Plant Mutation Screening (2010)
  • Author(s): Magori S, Tanaka A, Kawaguchi M.
  • Total Pages: 3-16
  • Publisher: Wiley-Blackwell-VCH.
• [Book] ミヤコグサで根粒菌や菌根菌との共生とその進化を知る研究を支えるモデル生物 (2009)
  • Author(s): 川口正代司
  • Total Pages: 162-164
  • Publisher: 化学同人
• [Book] 植物生理学微生物との共生 (2009)
  • Author(s): 川口正代司
  • Total Pages: 192-203
  • Publisher: 化学同人
• [Book] アーバスキュラー菌根共生系から根粒共生系への進化 (2008)
  • Author(s): 斎藤勝暗・川口正代司
  • Total Pages: 237-263
  • Publisher: 総合出版社文-総合出版社