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

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25450084
• 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 / 突然変異体

Outline of Annual Research Achievements

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

計画１）H26年度は変異体の戻し交配を行い次世代の解析を行っている。これは申請時の計画通りである。
計画２）膜輸送系システムに関しても根粒菌が感染するSNAREを介した膜輸送システムに関する研究は当初の計画通り、細胞内局在性、相互作用するタンパク質の同定も行う事ができ概ね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

計画１）戻し交配種子を栽培し、メンデルの法則に準じた変異体形質が現れるか検討する。
計画２）マメ科植物SNARE遺伝子過剰発現体の作出を試みる。

Causes of Carryover

購入予定であったプラスチック消耗品や酵素類の購入を次年度に変更したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

理化学機材のプラスチック消耗品やキットの購入を計画している。

Research Products

• [Journal Article] Transcriptomic profiles of nodule senescence in Lotus japonicus and Mesorhizobium loti symbiosis. (2014)
  • Author(s): 2.Chungopast, S., Hirakawa, H., Sato, S., Handa, Y., Saito, K., Kawaguchi, M., Tajima, S., Nomura, M.
  • Journal Title: Plant Biotechnology Volume: 31 Pages: 345-349
  • DOI: http://dx.doi.org/10.5511/plantbiotechnology.14.1021a
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ミヤコグサQa-SNARE遺伝子Syn1の根粒形成および種子形成への関与 (2014)
  • Author(s): 十川蒼、 小澤拓也、 山崎大樹、 三好貴紘、 京正晴、 田島茂行、 野村美加
  • Organizer: 日本土壌肥料学会関西支部講演会
  • Place of Presentation: サンポートホール高松
  • Year and Date: 2014-12-11 – 2014-12-12
• [Presentation] Isolation and characterization of Lotus japonicus EMS41 mutant that can be expected yield increase (2014)
  • Author(s): Nomura, M, Yasunaga, M, Minoura, Y, Miyoshi, T, Kawaguchi, M, Tajima, S
  • Organizer: Phytogene Symposium VII
  • Place of Presentation: サンポートホール高松
  • Year and Date: 2014-09-30 – 2014-09-30
• [Presentation] Effect of Syn1 Qa-SNARE for nodule and seed formation in L. japonicus (2014)
  • Author(s): Sogawa, A, Ozawa, T, Yamasaki, H, Miyoshi, T, Tajima, S and Nomura, M
  • Organizer: Phytogene Symposium VII
  • Place of Presentation: サンポートホール高松
  • Year and Date: 2014-09-30 – 2014-09-30
• [Presentation] Legume-rhizobium symbiosis requires the Ljvamp72-1 in an exocytotic pathway of Lotus japonicus. (2014)
  • Author(s): M.Nomura, A. Sogawa, S.chungopast, K.Yokota, M. Hayashi S.Tajima
  • Organizer: 11th European Nitrogen Fixation Conference,
  • Place of Presentation: Tenerife, Spain
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-10