2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the symbiotic nitrogen fixation mechanism of legumes controled by rhizobial effector protein
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25712006
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
下田 宜司 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門 植物・微生物機能利用研究領域, 主任研究員 (80415455)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 根粒菌 / マメ科植物 / 窒素固定 / エフェクタータンパク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２８年度は、Mesorhizobium loti TONO株のゲノム解読を終了させ、宿主であるミヤコグサの共生変異体に対して異なる表現型を示すMAFF株とのゲノムおよび遺伝子構成の比較を行い論文で報告した。この成果は今後、ミヤコグサ根粒菌株間の共生パフォーマンスを規定する遺伝子探索のための基盤情報として位置付けられる。
また今年度は、これまでに着目して来たミヤコグサの共生変異体の原因遺伝子とその変異体の窒素固定活性を規定する根粒菌因子（TONO-AT)の遺伝的（量的）な関係を明らかにするため、ミヤコグサの野生型および変異体に対し、根粒菌野生株およびTONO-ATを過剰発現した菌株を接種し、根粒の表現型を詳細に解析した。その結果、TONO-AT過剰発現株を接種した場合には野生型のミヤコグサにおいても部分的に窒素固定不全の様相を呈する根粒が形成されることが分かった。この結果より、宿主変異体の原因遺伝子とTONO-ATとの量的な関係によって根粒の窒素固定活性がコントロールされることが明らかとなった。
さらに昨年度までに根粒のRNA-seq解析より見出した根粒の老化に関わると考えられる２つの遺伝子に関して詳細な発現解析を実施し、ミヤコグサ共生変異体の原因遺伝子との関係を調査した。その結果、RNA-seqより見出した２つの遺伝子はいずれも暗処理や高濃度の窒素処理によって発現が顕著に誘導されること、またそれらの条件ではミヤコグサ共生変異体の原因遺伝子は顕著に低下することが分かった。これらの結果より、これまでに着目して来たミヤコグサ共生変異体の原因遺伝子の発現低下が根粒老化の引き金になっている可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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