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根粒菌共生遺伝子の進化におけるインテグラーゼの機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 09680678
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関鹿児島大学

研究代表者

内海 俊樹  鹿児島大学, 理学部, 助教授 (20193881)

研究分担者 東 四郎  鹿児島大学, 名誉教授 (60041216)
阿部 美紀子  鹿児島大学, 理学部, 教授 (00107856)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1997年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード根粒菌 / アグロバクテリウム / 共生プラスミド / 根粒形成遺伝子 / 宿主域 / 溶原性ファージ / インテグラーゼ / tRNA / インテグレーション
研究概要

根粒菌のインテグラーゼ/tRNAユニットが、根粒形成遺伝子群などの再編成あるいは水平伝達を行い、根粒菌の進化に関与したことが考えられる。熱帯産の根粒菌は、宿主域や根粒形成遺伝子群の位置がバリエーションにとみ、遺伝子の再編成あるいは水平伝達が高頻度でおきている可能性がある。東南アジア産の根粒菌の系統解析を行い、各種根粒菌についてPCRによるインテグラーゼ/tRNAユニットの検索を試みたが、本研究に使用した菌株では、インテグラーゼ/tRNAユニットの存在は明確にできなかった。
クローバ根粒菌の根粒形成遺伝子群(nod genes)は、共生プラスミド(pSym)上に位置している。このpSymを根粒菌と近縁のAgrobacterium tumefaciens A136株に接合伝達した場合、pSymを保持する菌株(pSym+型)、pSymを検出できない菌株(pSym-型)、サイズが変化したプラスミドを保持する菌株(pSymC型)が出現することを見出し、根粒菌のpSymとAgrobacteriumのゲノムが、組換え等何らかの相互作用を起こすことを示した。Agrobacterium内でのpSymの挙動をインテグラーゼの機能と関係づけることはできなかったが、パルスフィールドゲル電気泳動による解析の結果、pSymの一部(約100kb)がAgrobacterium菌株のゲノムにインテグレートされている可能性が示された。このAgrobacterium菌株のなかにはクローバ以外にもアルファルファ、スズメノエンドウに根粒を形成するものもあった。アルファルファを宿主とした場合のAgrobacterium菌株の感染過程は、通常の根粒菌の感染と同様であり、感染糸を経由して宿主細胞内に侵入し、形態的にはバクテロイド化していた。しかしながら、アセチレン還元法では窒素固定活性は検出できなかった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] Achara Nuntagij: "Characterization of Bradyrhizobium strains isolated from soybean cultivation in Thailand"J. Gen. appl. Microbiol.. 43. 183-187 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiki Uchiumi: "Integaration of temperate phage φU into the putative tRNA gene on the chromosome of host Rhizobium leguminosarum biovar trifolii"J. Gen. Appl. Microbiol.. 44. 93-99 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikiko Abe: "Transfer of the symbiotic plasmid from Rhizobium leguminosorum biovar infolii to Agrobacterium tumefaciens"J. Gen. Appl. Microbiol.. 44. 65-74 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiki Uchiumi: "Detection of the leghemoglobin gene on two chromosomes of Phaseolus vilgaris by in sittu PCR linked-fluorescent in situ hybridization (FISH)"Plant Cell Physiol. 39. 790-794 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内海俊樹: "IGEシリーズ26 微生物の共生戦略の分子機構と多様性"東北大学遺伝生体研究センター. 190 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiki Uchiumi, Mikiko Abe, and Shiro Higashi: "Integration of temperate phage φU into the putative tRNA gene on the chromosome of host Rhizobium Leguminosarum biovar trifoliI"J. Gen. Appl. Microbiol.. 44. 93-99 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikiko Abe, Ryoichi Kawamura, Shiro Higashi, Seiichiro Mori, Motoyoshi Shibata, and Toshiki Uchiumi: "Transfer of the symbiotic plasmid from Rhizobium Leguminosarum biovar trifolii to Agobacterium tumefaciens"J. Gen. Appl. Microbiol.. 44. 65-74 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiki Uchiumi, Ryoko Kuwashiro, Junko Miyamoto, Mikiko Abe, and Shiro Higashi: "Detection of the leghemoglobin gene on two chromosomes of Phaseolus vulgaris by in situ PCR linked-fluorescent in situ hybridization (FISH)"Plant Cell Physiol.. 39. 790-794 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Achara Nuntagij, Mikiko Abe, Toshiki Uchiumi, Yuka Seki, Nantakorn Boonkerd, and Shiro Higashi: "Characterization of Bradyrhizobium strains isolated from soybean cultivation in Thailand"J. Gen. Appl. Microbiol.. 43. 183-187 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内海俊樹: "IGEシリーズ26 微生物の共生戦略の分子機構と多様性"東北大学遺伝生態研究センター. 190 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiumi,T.: "Integration of the temperate phage φU into the putative tRNA gene on the chromosome of its host Rhizobium legurninosarum biovar trifolii" The Journal of General and Applied Microbiology. 44. 93-99 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Abe,M.: "Transfer of the symbiotic plasmid from Rhizobiurn legurninosarurn biovar to Agrobacterium tumefaciens" The Journal of General and Applied Microbiology. 44. 65-74 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiumi,T.: "Detection of the leghemoglobin gene on two chromosomes of Phaseolus vulgaris by in situ PCR linked-fluorescent in situ hybridization(FISH)" Plant and Cell Physiology. 39. 790-794 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nuntagij,A.: "Characterization of Bradyrhizobium strains isolated from soybean cultivation in Thailand." Journal of General and Applied Microbiology. 43(3). 183-187 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiumi,T.: "Biological Nitrogen Fixation for the 21st Century" Kluwer Academic Publishers, 708 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi,S.: "Biological Nitrogen Fixation for the 21st Century" Kluwer Academic Publishers, 708 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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