マメ科植物窒素固定能改良に向けた共生メカニズムの解明

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25450084
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 東江 美加 (野村 美加) 香川大学, 農学部, 教授 (50294749)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 共生窒素固定 / マメ科植物 / 根粒菌 / SNARE

Research Abstract

マメ科植物に根粒が過剰に着生する変異体は数多く得られているがこれら植物は窒素固定能が高くなりすぎ、エネルギーを過剰に必要とするために収量は逆に低下する。では、現存のマメ科植物が最も収量が高いのだろうか。申請者は、この疑問を解明することを目的として２つの着眼点から研究を行う。
１）様々な変異体の中から適度な根粒数の増加に伴い収量増加が期待できる変異体を検索し、その原因遺伝子の同定・機能解析を行う。
２）根粒菌の感染を制御する膜輸送メカニズムの解明することにより感染能力を変えることで窒素固定能の増加の可能性を検討する。

Current Status of Research Progress

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

Reason

おおむね計画通り進行している。

Strategy for Future Research Activity

概ね当初の計画通り進行予定である。
１）変異体ホモ個体を選抜後、野生株と交配中である。今年度は交配種子の選抜を行う予定である。
２）酵母YTHを行い、Ljvamp722と結合するタンパク質を同定することができた。今年度はこのタンパク質に着目し、その機能解析を行っていく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

購入予定であった酵素類の購入を次年度に変更したため。
理化学機材のプラスチック消耗品や酵素類（キット類）の購入を計画している。

Research Products

• [Journal Article] Glutamine synthetase I-deficiency in Mesorhizobium loti differentially affects nodule development and activity in Lotus japonicus (2013)
  • Author(s): Chungopast, S., Thapanapongworakul, P., Matsuura, H., Dao, T.V., Asahi, T., Tada, K., Tajima, S., and Nomura, M
  • Journal Title: Journal of Plant Physiology Volume: 171 Pages: 104-108
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2013.10.015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] IDENTIFICATION OF ENDOPHYTIC BACTERIA ASSOCIATED WITH N2 FIXATION AND INDOLE ACETIC ACID SYNTHESIS AS GROWTH PROMOTERS IN CURCUMA ALISMATIFOLIA GAGNEP (2013)
  • Author(s): Thepsukhon, A., Choonluchanon, S., Tajima, S., Nomura, M., and Ruamrungsri, S.
  • Journal Title: Journal of Plant Nutrition Volume: 36 Pages: 1424-1438
  • DOI: 10.1080/01904167.2013.793712
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 根粒菌感染のための輸送小胞に関わる遺伝子の分子進化 (2013)
  • Author(s): 野村美加, Chungopast Sirinapa, 十川蒼, 横田圭祐,林誠, 田島茂行
  • Organizer: 日本土壌肥料学会 関西支部講演会
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 20131128-20131129
• [Presentation] Legume-rhizobium symbiosis requires the Ljvamp72-1 in an exocytotic pathway of Lotus japonicus (2013)
  • Author(s): Nomura, M.
  • Organizer: ファイトジーンの可能性と未来VI
  • Place of Presentation: 香川
  • Year and Date: 20131028-20131028
• [Presentation] Lotus japonicus Syn1 SNARE is required for the nodule and seed formations, (2013)
  • Author(s): Sogawa, A., Yamasaki, H., Miyoshi, T., Tajima, S., Nomura, M.
  • Organizer: ファイトジーンの可能性と未来VI
  • Place of Presentation: 香川
  • Year and Date: 20131028-20131028
• [Presentation] Screening of Lotus Japonicus EMS mutant with high nitrogen fixation activity (2013)
  • Author(s): Minoura, Y., Miyoshi, T., Abe, S., Tajima, S., Nomura, M.
  • Organizer: ファイトジーンの可能性と未来VI
  • Place of Presentation: 香川
  • Year and Date: 20131028-20131028
• [Presentation] Deficient glutamine synthetase mutant induces early nodule senescence in Lotus japonicus, (2013)
  • Author(s): Chungopast, S., Matsuura, H., Thapanapongworakul, N., Tajima, S., and Nomura, M.
  • Organizer: 18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 20131014-20131018
• [Presentation] SNARE, Syn1 gene, affects symbiotic nitrogen fixation in Lotus japonicus (2013)
  • Author(s): Sogawa, A., Yamasaki, H., Miyoshi, T., Nomura, M., and Tajima, S.
  • Organizer: 18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 20131014-20131018