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2013 Fiscal Year Annual Research Report

アーバスキュラー菌根のリン酸輸送メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 23780062
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

齋藤 勝晴  信州大学, 農学部, 准教授 (40444244)

Keywords菌根 / リン酸 / 共生 / 酸性ホスファターゼ / ポリリン酸
Research Abstract

本研究では、菌根機能を評価する有効な指標を見出すため、リン酸輸送に関わる植物と菌根菌の遺伝子・タンパク質・生体分子を解析し、菌根のリン酸輸送の分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。
課題1では、菌根菌のポリリン酸合成酵素の局在を解析し、ポリリン酸を合成するオルガネラの特定を目的とした。アーバスキュラー菌根菌Rhizophagus irregularisのポリリン酸合成酵素RiVTC4に対するペプチド抗体を作製し免疫電顕を行った。RiVTC4の局在を示すシグナルは、主に液胞膜で観察された。ポリリン酸は液胞内に蓄積することが知られていることから、ポリリン酸は液胞膜上のVTC複合体によって合成され、さらに液胞内に輸送されると考えられる。
課題2では、ミヤコグサの菌根特異的酸性ホスファターゼLjPAP3のノックダウン系統を作製し、菌根菌のポリリン酸局在や代謝に及ぼすLjPAP3の影響を明らかにすることを目的とした。LjPAP3のRNAi系統を用いて菌根菌のポリリン酸局在を解析した。検出感度を向上させるためにエッチング法を検討し、過酸化水素にかわりナトリウムエトキシドを用いることでポリリン酸の検出感度が上昇した。この方法を用いて細胞間菌糸のポリリン酸局在を解析したところ、ポリリン酸シグナルは主に液胞と細胞壁に観察された。さらに、LjPAP3を酵母Pichia pastorisで発現させ有機態リン酸の分解活性を評価したところ、p-ニトロフェニルリン酸のリン酸エステル結合の加水分解を触媒することを明らかとした。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Isolation and phenotypic characterization of Lotus japonicus mutants specifically defective in arbuscular mycorrhizal formation2014

    • Author(s)
      Kojima, T, K. Saito, H. Oba, Y. Yoshida, J. Terasawa, Y. Umehara, N. Suganuma, M. Kawaguchi and R. Ohtomo
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 55 Pages: 928-941

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu024

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vacuolar pH of living hyphae of an arbuscular mycorrhizal fungus, Gigaspora margarita2014

    • Author(s)
      Funamoto, R., K. Saito, H. Oyaizu, T. Aono and M. Saito.
    • Journal Title

      Mycorrhiza

      Volume: . Pages: 印刷中

    • DOI

      doi: 10.1007/s00572-014-0588-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 菌根共生からみる植物栄養の新時代2014

    • Author(s)
      小八重 善裕・東樹 宏和・山本 哲史・竹本 大吾・江沢 辰広・河原 愛・荒川 竜太・齋藤 勝晴・中川 知己
    • Journal Title

      日本土壌肥料学雑誌

      Volume: . Pages: 印刷中

  • [Journal Article] 草地・耕地生態系の菌根の生理生態と利用 ―はじめに―2014

    • Author(s)
      齋藤勝晴
    • Journal Title

      日本草地学会誌

      Volume: 59 Pages: 261-262

  • [Journal Article] The genome of an arbuscular mycorrhizal fungus provides insights into the oldest plant symbiosis2013

    • Author(s)
      Tisserant, E., M. Malbreil, A. Kuo, A. Kohler, A. Symeonidi, R. Balestrini, P. Charron, N. Duensing, N. F. dit Frey, V. Gianinazzi-Pearson, B. Gilbert, Y. Handa, J. Herr, M. Hijri, R. Koul, M. Kawaguchi, F. Krajinski, P. Lammers, F. G. Masclaux, C. Murat, E. Morin, S. Ndikumana, M. Pagni, D. Petitpierre, N. Requena, P. Rosikiewicz, R. Riley, K. Saito, H. S. Clemente, H. Shapiro, D. van Tuinen, G. Bécard, P. Bonfante, U. Paszkowski, Y. Shachar-Hill, G. A. Tuskan, J. P. W. Young, I. R. Sanders, B. Henrissat, S. A. Rensing, I. V. Grigoriev, N. Corradi, C. Roux and F. Martin
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 110 Pages: 20117-20122

    • DOI

      10.1073/pnas.1313452110

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 共生と生殖過程に関与する遺伝子の発現解析2014

    • Author(s)
      半田佳宏・川口正代司・斎藤勝晴
    • Organizer
      日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] Phenotypic characterization of ME966 mutant required for arbuscular mycorrhizal formation in Lotus japonicus2013

    • Author(s)
      Yoshida, Y., Terasawa, J., Kojima, T., Suganuma, N., Kawaguchi, M., Ohtomo, R. Saito, K.
    • Organizer
      18th International Conference on Nitrogen Fixation
    • Place of Presentation
      Phoenix Seagaia Resort Miyazaki
    • Year and Date
      20131014-20131018
  • [Presentation] Common symbiosis gene NUP85 affects pollen development in Lotus japonicus2013

    • Author(s)
      Sugimura, Y., Saito, K.
    • Organizer
      18th International Conference on Nitrogen Fixation
    • Place of Presentation
      Phoenix Seagaia Resort Miyazaki
    • Year and Date
      20131014-20131018
  • [Presentation] アーバスキュラー菌根共生のトランスクリプトーム解析2013

    • Author(s)
      半田佳宏・武田直也・鈴木穣・川口正代司・斎藤勝晴
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20130913-20130915
  • [Presentation] ウイルス誘導性遺伝子サイレンシングを用いたアーバスキュラー菌根菌の菌糸内リン酸輸送解析2013

    • Author(s)
      菊池裕介・内尾圭文・齋藤 勝晴・増田税・江沢辰広
    • Organizer
      日本土壌肥料学会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 次世代シーケンサーでアーバスキュラー菌根を解析し分かったことやっぱり分からなかったこと2013

    • Author(s)
      齋藤 勝晴
    • Organizer
      日本土壌肥料学会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20130911-20130913
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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