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Regulation of nodulation by phytosterols

Research Project

Project/Area Number 18K06305
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

山崎 明広  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (50752953)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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, 上級研究員 (80415455)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords植物生理 / 共生 / 植物―微生物相互作用 / 根粒菌 / ステロール / 根粒
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの実験データから、PSATはCASTORと遺伝学的に非常に近いところで機能していることが示唆された。そこでまず、PSATとCASTORが物理的に相互作用し得るかを検討するために、PSATの詳細な細胞内局在を観察した。比較的輝度の高いTagRFPを融合したPSATを自身のプロモータで発現させ、同時にシロイヌナズナの色素体移行シグナルを付加したGFP(AtRecA-GFP)、または小胞体局在シグナルを付加したGFP(GFP-HDEL)を発現させて、共焦点レーザー顕微鏡で観察した。AtRecA-GFPは、ミヤコグサ根では想定される色素体での局在が観察されなかった。一方、PSATは小胞体マーカーと共局在することはなかった。シロイヌナズナのPSATをタバコで発現させると小胞体に局在する(Shimada et al., 2019)が、ミヤコグサではPSATは小胞体には局在しない。蛍光タンパク質を融合したPSATは、自家蛍光で可視化した色素体とも居局在しなかった。CASTORは核膜と色素体に局在することが知られており(Imaizumi-Anraku et al., 2005; Charpentier et al., 2008)、PSATとCASTORとの関係は物理的な相互作用ではないことが強く示唆された。
共生復帰変異体であるCR2、その親株であるcastor-6、castor-6とpsat-2の二重変異体に根粒菌を接種し、非接種と接種1週、2週でサンプリングしたRNA-seqのデータを解析した。castor-6と比較して、CR2と二重変異体に共通して発現変動する遺伝子を抽出した。既知の共生因子に加え、アクアポリン、防御応答関連因子、受容体やキナーゼなど、29遺伝子を得た。これら遺伝子の既知の情報では、PSATとCASTORとを繋ぐシグナルを特定するには至らなかった。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(9 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] SNARE Proteins LjVAMP72a and LjVAMP72b Are Required for Root Symbiosis and Root Hair Formation in Lotus japonicus2019

    • Author(s)
      Sogawa Aoi、Yamazaki Akihiro、Yamasaki Hiroki、Komi Misa、Manabe Tomomi、Tajima Shigeyuki、Hayashi Makoto、Nomura Mika
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 9 Pages: 1992-1992

    • DOI

      10.3389/fpls.2018.01992

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Sterol acyltransferase is involved in the regulation of nodulation2021

    • Author(s)
      Akihiro Yamazaki
    • Organizer
      14th European Nitrogen Fixation Conference
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sterol acyltransferase is involved in the regulation of root nodule symbiosis2021

    • Author(s)
      山崎 明広
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ステロールの恒常性に寄与するAcyltransferaseによる根粒共生の制御2020

    • Author(s)
      山崎 明広
    • Organizer
      第60回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] CAMTA1: a novel regulator of nodulation2019

    • Author(s)
      Akihiro, Yamazaki
    • Organizer
      2019 IS-MPMI XVIII Congress
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel regulator of root nodule symbiosis2018

    • Author(s)
      山崎 明広
    • Organizer
      第28回 植物微生物研究会 研究交流会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] A calmodulin-binding transcriptional activator controls nodule organogenesis2018

    • Author(s)
      Akihiro Yamazaki
    • Organizer
      13th European Nitrogen Fixation Conference
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel regulation of nodulation by a calmodulin-binding transcriptional activator2018

    • Author(s)
      山崎 明広
    • Organizer
      第60回 日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 理化学研究所 植物共生研究チーム

    • URL

      http://www.riken.jp/research/labs/csrs/plant_symb/

    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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