植物微生物相互作用の包括的解析

• 研究課題/領域番号: 17018041
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 財団法人かずさDNA研究所
• 研究代表者: 田畑 哲之 財団法人かずさDNA研究所, 副所長 (70197549)
• 研究分担者: 川口 正代司 基礎生物学研究所, 共生システム研究部門, 教授 (30260508) ; 佐伯 和彦 奈良女子大学, 理学部, 教授 (40201511) ; 南澤 究 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70167667) ; 中村 保一 財団法人かずさDNA研究所, 植物ゲノム研究部・植物ゲノム情報研究室, 室長 (60370920)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 146,900千円 (直接経費: 146,900千円); 2009年度: 29,000千円 (直接経費: 29,000千円); 2008年度: 29,000千円 (直接経費: 29,000千円); 2007年度: 28,700千円 (直接経費: 28,700千円); 2006年度: 28,700千円 (直接経費: 28,700千円); 2005年度: 31,500千円 (直接経費: 31,500千円)
• キーワード: マメ科植物 / ミヤコグサ / 根粒菌 / 共生窒素固定 / タンパク質相互作用 / 共生 / 窒素固定

研究概要

マメ科植物と根粒菌の相互作用による共生窒素固定に着目し、分子遺伝学的およびゲノム科学的手法を駆使して関連遺伝子の同定、機能解析を行った。その結果、共生の成立、根粒の形成およびその制御、窒素固定に関与する多数の遺伝子が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Apoplastic plant subtilases support arbuscular mycorrhiza development in Lotus janonicus (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeda, N., 他
  • 雑誌名: Plant J. 58 ページ: 766-777
  • 査読あり
• [雑誌論文] The temperature sensitive brush mutant of the legume Lotus japonicus reveals a link between root development and nodule infection by rhizobia (2009)
  • 著者名/発表者名: Maekawa-Yoshikawa, M., 他
  • 雑誌名: Plant Physiol. 149 ページ: 1785-1796
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rearrangement of Actin Cytoskeleton Mediates Invasion of Lotus japonicus Roots by Mesorhizobium loti (2009)
  • 著者名/発表者名: Yokota, K, 他
  • 雑誌名: Plant Cell 21 ページ: 267-284
  • 査読あり
• [雑誌論文] A positive regulatory role for LjERF1 in the nodulation process is revealed by systematic analysis of nodule-associated transcription factors of Lotus japonicus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Asamizu, E., Shimoda, Y., Kouchi, H., Tabata, S., Sato, S.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 147(4) ページ: 2030-2040
• [雑誌論文] A large scale analysis of protein-protein interactions in the nitrogenfixing bacterium Mesorhizobium loti (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimoda, Y., Shinpo, S., Kohara, M., Nakamura, Y., Tabata, S., Sato, S.
  • 雑誌名: DNA Res. 15(1) ページ: 13-23
• [雑誌論文] A positive regulatory role for LjERF1 in the nodulation process is revealed by systematic analysis of nodule-associated transcription factors of Lotus japonicus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Asamizu, E.
  • 雑誌名: Plant Physiology 147 ページ: 2030-2040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of signature-tagged mutant library in Mesorhizobium loti as a powerful tool for functional genomics. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimoda, Y.
  • 雑誌名: DNA Research 15 ページ: 297-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] A large scale analysis of protein-protein interactions in the nitrogen fixing bacterium Mesorhizobium loti (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimoda, Y.
  • 雑誌名: DNA Research 15 ページ: 13-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] CYCLOPS, a mediator of symbiotic intracellular accommodation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yano, K.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 ページ: 20540-20545
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyubiquitin Promoter-Based Binary Vectors for Overexpression and Gene Silencing in Lotus japonicus (2008)
  • 著者名/発表者名: Maekawa, T.
  • 雑誌名: Molecular Plant Microbe Interaction 21 ページ: 375-382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of Mesorhizobium loti Ornithine Transcarbamoylase for Successful Symbiosis with Lotus japonicus as Revealed by an Unexpected Long-Range Genome Deletion (2008)
  • 著者名/発表者名: Mishima, E.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 49 ページ: 301-313
  • 査読あり
• [雑誌論文] NUCLEOPORIN85 is required for calcium spiking, fungal and bacterial symbioses and seed production in Lotus japonicus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito K, Yoshikawa M, Yano K, Miwa H, Uchida H, Asamizu E, Sato S, Tabata S, Imaizumi-Anraku H, Umehara Y, Kouchi H, Murooka Y, Szczyglowski K, Downie JA, Parniske M, Hayashi M, Kawaguchi M.
  • 雑誌名: Plant Cell 19 ページ: 610-624
• [雑誌論文] NUCLEOPORIN85 Is Required for Calcium Spiking, Fungal and Bacterial Symbioses, and Seed Production in Lotus japonicus (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito, K.
  • 雑誌名: Plant Cell 19 ページ: 610-624
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome sequencing and genome resources in model legumes (2007)
  • 著者名/発表者名: Sato, S.
  • 雑誌名: Plant Physiology 144 ページ: 588-593
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Mesorhizobium loti purB gene is involved in infection thread formation and nodule development in Lotus japonicus (2007)
  • 著者名/発表者名: Okazaki, S.
  • 雑誌名: J. of Bacteriology 189 ページ: 8347-8352
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel ankyrin-repeat membrane protein, IGN1, is required for persistence of nitrogen-fixing symbiosis in root nodules of Lotus japonicus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, H.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 143 ページ: 1293-1305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of genomic clones and expression analysis of the three types of superoxide dismutases during nodule development in Lotus japonicus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Rubio, M. C.
  • 雑誌名: Mol Plant Microbe Interact. 20 ページ: 262-275
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Cytokinin Perception Mutant Colonized by Rhizobium in the Absence of Nodule Organogenesis (2007)
  • 著者名/発表者名: Murray, J. D.
  • 雑誌名: Science 315 ページ: 101-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Legume genome evolution viewed through the Medicago truncatula and Lotus japonicus genomes (2006)
  • 著者名/発表者名: Cannon, S.B., Sterck, L., Rombauts, S., Sato, S., Cheung, F., Gouzy, J., Wang, X., Mudge, J., Vasdewani, J., Schiex, T.et al.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 103 ページ: 14959-14964
• [雑誌論文] Deregulation of a Ca2+/calmodulin-dependent kinase leads to spontaneous nodule development (2006)
  • 著者名/発表者名: Tirichine, L., Imaizumi-Anraku, H., Yoshida, S., Murakami, Y., Madsen, L.H., Miwa, H., Nakagawa, T., Sandal, N., Albrektsen, A.S., Kawaguchi, M.et al.
  • 雑誌名: Nature 441 ページ: 1153-1156
• [雑誌論文] Biosynthesis of ascorbic acid in legume root nodules (2006)
  • 著者名/発表者名: Matamoros, M.A., Loscos, J., Coronado, M.J., Ramos, J., Sato, S., Testillano, P.S., Tabata, S., Becana, M.
  • 雑誌名: Plant Physiology 141 ページ: 1068-1077
• [雑誌論文] Control of petal shape and floral zygomorphy in Lotus japonicus (2006)
  • 著者名/発表者名: Feng, X., Zhao, Z, Tian, Z., Xu, S., Luo, Y., Cai, Z., Wang, Y., Fang, J., Wang, Z., Weng, L.et al.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103 ページ: 4970-4975
• [雑誌論文] Lotus japonicus as a platform for legume research (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato, S., Tabata, S.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Plant Biol. 9 ページ: 128-132
• [雑誌論文] A nucleoporin is required for induction of Ca2+ spiking in legume nodule development and essential for rhizobial and fungal symbiosis (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanamori, N., Madsen, L.H., Radutoiu, S., Frantescu M., Quistgaard, E.M., Miwa, H., Downie, J.A., James, E.K., Felle, H.H., Haaning, L.L.et al.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 103 ページ: 359-364
• [雑誌論文] Genetics of Symbiosis in Lotus japonicus : Recombinant Inbred Lines, Comparative genetic maps and map position of 35 symbiotic loci (2006)
  • 著者名/発表者名: Sandal N., Petersen, T.R., Murray, J., Umehara, Y., Karas, B., Yano, K., Kumagai, H., Yoshikawa, M., Saito, K., Hayashi, M.et al.
  • 雑誌名: Molecular Plant-Microbe Interactions 19 ページ: 80-91
• [雑誌論文] Plastid proteins crucial for symbiotic fungal and bacterial entry into plant roots (2005)
  • 著者名/発表者名: Imaizumi-AnraKu, H., Takeda, W., Charpentier, M., Perry, J., Miwa, H., Umehara, Y., Kouchi, H., Murakami, Y., Mulder, L., Vickers, K., et al.
  • 雑誌名: Nature 433 ページ: 527-531
• [雑誌論文] Lotus burttii takes a position of the third corner in the Lotus molecular genetics triangle (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawagucni, M., Pedrosa-Harand, A., Yano, K., Hayashi, M., Murooka, Y., Saito, K., Nagata, T., Namai, K., Nishida, H., Shibata, D., et al.
  • 雑誌名: DNA Research 12 ページ: 63-71
• [雑誌論文] Characterization of a Lotus japonicus symbiotic mutant, lot1, that shows a reduced nodule number and distorted trichomes (2005)
  • 著者名/発表者名: Ooki, Y., Banba, M., Yano, K., Maruya, J., Sato, S., Tabata, S., Saeki, K., Hayashi, M., Kawaguchi, M., Izui, K.et al.
  • 雑誌名: Plant Physiology 137 ページ: 1261-1271
• [雑誌論文] The sulfate transporter SST1 is crucial for symbiotic nitrogen fixation in Lotusjaponicus root nodules (2005)
  • 著者名/発表者名: Krusell, L., Krause, K., Ott, T., Desbrosses, G., Kraemer, U., Sato, S., Nakamura, Y., Tabata, S., James, E.K., Sandal, N et al.
  • 雑誌名: Plant Cell 17 ページ: 1625-1636
• [雑誌論文] klavier (klv), a novel hypernodulation mutant of Lotus japonicus affectedin leaf vein and floral induction (2005)
  • 著者名/発表者名: Oka-Kira, E., Tateno, K., Miura, K., Haga, T., Hayashi, M., Harada, K., Sato, S., Tabata, S., Shikazono, N., Tanaka, A.et al.
  • 雑誌名: Plant Journal 44 ページ: 505-515
• [学会発表] ミヤコグサにおけるCLV3様遺伝子の機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本暁, 他
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 根粒形成をシステミックに抑制する2つの誘導性CLE遺伝子 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡本曉
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-03-23
• [学会発表] ゲノミクス技法・情報に基づく根粒菌側共生遺伝子の同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐伯和彦
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-03-23
• [学会発表] 窒素源による根粒形成抑制機構に関わるミヤコグサペプチドの探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大西恵理香
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] ミヤコグサにおけるCLV3様遺伝子の機能解析
  • 著者名/発表者名: 岡本暁、中川知己、佐藤修正、田畑哲之、川口正代司
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
• [学会発表] ミヤコグサ根粒菌STM変異株の共生に関する表現型とタンパク質間相互作用情報を基にした新規共生関連遺伝子の機能類推
  • 著者名/発表者名: 中務弘基、下田宣司、中村保一、田畑哲之、佐藤修正
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
• [備考] 根粒菌タンパク質間相互作用DB
  • URL: http://genome.kazusa.or.jp/rhizobase/
• [備考] 根粒菌タンパク質問相互作用DB
  • URL: http://genome.kazusa.or.jp/rhizobase/