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根粒菌の宿主認識機構における糠タンパク質レクチンの役割

研究課題

研究課題/領域番号 15780036
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 植物病理学
研究機関佐賀大学 (2005)
鹿児島大学 (2003-2004)

研究代表者

鈴木 章弘  佐賀大学, 農学部, 助教授 (50305108)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード根粒菌 / レクチン / ミヤコグサ / 形質転換 / 宿主範囲 / 根粒形成 / 根粒箘 / 遺伝子導入植物 / 宿主認識 / 糖タンパク質 / 根粒 / シロイヌナズナ
研究概要

レクチン(lectin)は,特定の糖と特異的結合活性をもつタンパク質,または糖タンパク質であり,ウィルスを含む生物全体に広く存在している。マメ科植物のレクチンは,植物レクチンの中で最も種類が多く,その数は100種を越えている。分子量は25kDa〜30kDaであり,糖結合部位の他,Ca^<2+>やMn^<2+>との結合部位があり,これらのイオンとの結合は糖の結合に必須である。また,レクチンは植物のどの組織にも含まれているが,特にマメ科植物では含有量が高い。根粒菌の侵入場所である根に存在するレクチンは,共生関係の成立に大きく関わっていると報告されている(レクチン認識仮説)。
平成15および16年度に、ミヤコグサへのダイズレクチン遺伝子の導入および根粒着生を含めた表現型解析を終了している。形質転換されたミヤコグサでは、ミヤコグサ根粒菌による根粒着生の遅延が認められたが、その時の植物内での遺伝子発現がどうなっているかについて、ミヤコグサのcDNAマクロアレイを用いて解析した。根粒着生に最も影響していると思われたのは、ACCオキシダーゼ遺伝子の発現が上昇していたことである。これはエチレン生合成に関わる遺伝子で、この遺伝子が働けば、エチレンの量が増加することを意味する。エチレンは根粒数を負に制御することが知られているため、根粒着生が遅延していることの大きな理由であると考えられる。また本年度はレクチン遺伝子導入ミヤコグサからタンパク質を抽出し、根粒菌との凝集試験を行った。その結果、レクチン遺伝子導入ミヤコグサのタンパク質は、ダイズ根粒菌とだけではなく、ミャコグサ根粒菌とも凝集することを示した。この非特異的な凝集によってミヤコグサ根粒菌の感染頻度が低下し、根粒形成の遅延を引き起こしている可能性が考えられた。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A class 1 hemoglobin gene from Alnus firma functions in symbiotic and nonsymbiotic tissues to detoxify nitric oxide.2006

    • 著者名/発表者名
      Sasakura et al.
    • 雑誌名

      Mol. Plant-Microbe Interact. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Suppression of root nodule formation by artificial expression of the TrEnodDR1 (coat protein of white clover cryptic virus 1) gene in Lotus japonicus2005

    • 著者名/発表者名
      Nakatsukasa-Akune et al.
    • 雑誌名

      Mol. Plant-Microbe Interact. 18

      ページ: 1069-1080

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Symbiotic rhizobium and nitric oxide induce gene expression of non-symbiotic hemoglobin in Lotus japonicus2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Shimoda(下田宜司)
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 46

      ページ: 99-107

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of nodule number by the phytohormone abscisic acid in the roots of two leguminous species.2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Suzuki(鈴木章弘)
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 45

      ページ: 914-922

    • NAID

      10013345471

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] アグロバクテリウムが根粒を作る-病原菌と共生菌を渡り歩く根粒菌の共生プラスミド-新版 分子レベルからみた植物の耐病性(植物細胞工学シリーズ19号)2004

    • 著者名/発表者名
      内海俊樹
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      秀潤社
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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