2014 Fiscal Year Annual Research Report
根粒共生における宿主細胞と根粒菌の相互認識機構の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Plant cell wall as information-processing system |
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| Project/Area Number |
25114519
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
寿崎 拓哉 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40575825)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 根粒共生 / 感染糸 / ミヤコグサ / 核内倍加 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マメ科植物と根粒菌の共生の成立には、「共生器官である根粒の発生」と「感染糸を介した根粒菌感染」が同調的に進行することが必要不可欠であることが知られているが、個々の事象の制御機構や、その同調性を制御する機構は未解明な点が多い。本研究は、根粒発生および感染糸形成の遺伝的制御機構を明らかにすることにより、根粒共生成立の基盤となる宿主細胞と根粒菌の間で行われる情報のやりとりの分子メカニズムを解明することを目的にしている。
平成26年度は、前年度までに同定した感染糸中において発現する根粒菌遺伝子についてトランスポゾンのタグラインの表現型を解析した。その結果、いくつかの新規な遺伝子が根粒共生の関与することを見出した。また、Autoregulation of nodulation (AON)と呼ばれる制御系において働く、シュート由来の根粒形成抑制物質の同定を試みた。AONはマメ科植物において広く保存された、根とシュートを介して全身的に根粒数をコントロールする制御系である。ミヤコグサでは、根粒菌感染により発現が誘導される根由来のCLE-RS1/2ペプチドが、シュートにおいてそのレセプターであるHAR1によって受容されることにより、根粒形成抑制物質が生成され、それがさらに根に運ばれ、根粒形成を抑制すると考えられている。網羅的ホルモン定量解析により、シュートにおいて根粒菌感染およびHAR1依存的にサイトカイニン合成が促進されることがわかった。さらに、シュートに投与したサイトカイニンは実際に根へと移動しうること、根粒形成を抑制する活性をもつことが示された。
繰越により平成27年度に実施した平成26年度の実績としては、根粒菌の感染過程に異常を示す新規なミヤコグサ突然変異体の原因遺伝子の同定を行った。ポジショナルクローニングとゲノムリシーケンスを併用し、原因遺伝子を特定した。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Shoot-derived cytokinins systemically regulate root nodulation2014
Author(s)
Sasaki, T., Suzaki, T., Soyano, T., Kojima, M., Sakakibara, H. and Kawaguchi, M.
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Journal Title
Nature Comuunications
Volume: 5
Pages: 4983
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Endoreduplication-mediated initiation of symbiotic organ development in Lotus japonicus2014
Author(s)
Suzaki, T., Ito, M., Yoro, E., Sato, S., Hirakawa, H. Takeda, N. and Kawaguchi, M.
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Journal Title
Development
Volume: 141
Pages: 2441-2445
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A positive regulator of nodule organogenesis, NODULE INCEPTION, acts as a negative regulator of rhizobial infection in Lotus japonicus2014
Author(s)
Yoro, E., Suzaki, T., Toyokura, K., Miyazawa, H., Fukaki, H. and Kawaguchi, M.
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 165
Pages: 747-758
DOI
Peer Reviewed
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