窒素固定共生系における根粒菌のバクテロイド化の分子メカニズム

• 研究課題/領域番号: 19580072
• 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: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 河内 宏 独立行政法人 農業生物資源研究所, 植物科学研究領域, 特任上級研究員 (50391561)
• 研究分担者: 梅原 洋佐 植物科学研究領域植物, 微生物間相互作用研究ユニット, 主任研究員 (00391558)
• 連携研究者: 梅原 洋佐 独立行政法人 農業生物資源研究所, 植物科学研究領域, 主任研究員 (00391558)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2007年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 窒素固定 / 植物・微生物間共生 / バクテロイド / ミヤコグサ / Fix-変異体

研究概要

これまでに分離されたいくつかのミヤコグサFix-変異体を対象に、マクロアレイ解析によって、それぞれの変異体を特徴付ける宿主植物側の遺伝子発現プロファイルを明らかにした。これらの結果と、変異体根粒の詳細な内部構造の観察を通じて、根粒菌の細胞内共生体(バクテロイド)化に関わる宿主因子について考究した。また、新規のFix-変異体の遺伝分析を行い、複数の新規Fix-遺伝子をクローニングすることに成功した。

研究成果

• [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 ページ: 2030-2040
  • 査読あり
• [雑誌論文] The 5'-end expressed sequence tags of Lotus japonicus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nomura, M., Tan, D.-V., Arunothayanan, H., Asamizu, E., Tabata, S., Kouchi, H., Tajima, S.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 25(2) ページ: 173-175
  • NAID: 10021913054
  • 査読あり
• [雑誌論文] The 5'-end expressed sequence tags of Lotus japonicus (2008)
  • 著者名/発表者名: Nomura, M., 他
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 25 ページ: 173-175
  • 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., 他
  • 雑誌名: Plant Physiol. 147 ページ: 2030-2040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transposition of a 600 thousand year old LTR retrotransposon in the model legume Lotus japonicus (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukai, E., 他
  • 雑誌名: Plant Mol. Biol. 68 ページ: 653-663
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptome Profiling of Lotus japonicus Roots during Arbuscular Mycorrhiza Development and Comparison with That of Nodulation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Deguchi, Y., Banba, M., Shimoda, Y., Chechetka, S.A., Suzuri, R., Okusako, Y., Ooki, Y., Toyokura, K., Suzuki, A., Uchiumi, T., Higashi, S., Abe M., Kouchi, H., Izui, K., Hata, S.
  • 雑誌名: DNA Res. 14 ページ: 117-133
  • 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., Hakoyama, T., Umehara, Y., Sato, S., Kaneko, T., Tabata, S., Kouchi, H.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 143 ページ: 1293-1305
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel ankyrin-repeat membrane protein IGM1 is required for persistence of nitrogen-fixing symbiosis in root nodules of Lotus japonicus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, H., 他
  • 雑誌名: Plant Physiol. 143 ページ: 1293-1305
  • 査読あり
• [雑誌論文] NUCLEOPORIN85 Is Required for Caicium Spiking,Fungal and Bacterial Symbioses,and Seed Production in Lotus japonicus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., 他
  • 雑誌名: The Plant Cell 19 ページ: 610-624
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptome Profiling of Lotus japonicus Roots during Arbuscular Mycorrhiza Development and Comparison with That of Nodulation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Deguchi, Y, 他
  • 雑誌名: DNA Research 14 ページ: 117-133
  • 査読あり
• [学会発表] 共生窒素固定に必須の宿主因子 (2009)
  • 著者名/発表者名: 箱山雅生, 河内宏, 菅沼教生
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2009-03-23
• [学会発表] 共生窒素固定に必須の宿主因子 (2009)
  • 著者名/発表者名: 箱山雅生, 河内宏, 菅沼教生
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] イオンビーム照射変異体を用いたミヤコグサ新規Fix-変異体の単離 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴田哲, 河内宏, 梅原洋佐, 他
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 共生窒素固定に必須なミヤコグサFEN1タンパク質の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 箱山雅生, 河内宏, 菅沼教生, 他
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] マメ科モデル植物ミヤコグサの窒素固定活性発現に関わる変異体Ljsym102の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山谷紘子, 河内宏, 梅原洋佐, 他
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] ミヤコグサの感染糸形成に関与するLRRレセプター様キナーゼALB1の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢野幸司, 梅原洋佐, 河内宏, 他
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 共生窒素固定に必須なミヤコグサFEN1タンパク質の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 箱山雅生, 他
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] イオンビーム照射変異体を用いたミヤコグサ新規Fix-変異体の単離 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴田哲, 他
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 新規ミヤコグサ Fix-変異体の作出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 箱山雅生, 他
  • 学会等名: 植物微生物研究会第18階研究交流会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] 特定根粒菌株に対して非親和性を示すRj4遺伝子保有ダイズの解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 林正紀、河内宏、梅原洋佐, 他
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 彦根
• [学会発表] ミヤコグサFix-変異体Ljsym89の表現型と原因遺伝子の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: Md. S. Hossain, 梅原洋佐, 河内宏, 他
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] ミヤコグサFix-変異体Ljsym89の表現型と原因遺伝子の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: Md.Shakhawat Hossain, 他
  • 学会等名: 日本植物生理学会第49回年会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 共生窒素固定活性を制御するFEN1の機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 箱山雅生, 河内宏, 他
  • 学会等名: 植物微生物研究会第17回研究交流会 講演要旨集
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2007-09-17
• [学会発表] ミヤコグサの感染糸形成に関与するALB1の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 矢野幸司, 梅原洋佐, 河内宏, 他
  • 学会等名: 植物微生物研究会第17回研究交流会 講演要旨集
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2007-09-17
• [学会発表] ミヤコグサFix-変異体Ljsym89の解析とポジショナルクローニング (2007)
  • 著者名/発表者名: Md.S. Hossain、梅原洋佐, 河内宏, 他
  • 学会等名: 植物微生物研究会第17回研究交流会 講演要旨集
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2007-09-17
• [学会発表] 共生窒素固定活性を制御するFEN1の機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 箱山 雅生, 他
  • 学会等名: 植物微生物研究会第17回研究交流会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] ミヤコグサFix-変異体Ljsym89の解析とポジショナルクローニング (2007)
  • 著者名/発表者名: Md.Shakhawat Hossain, 他
  • 学会等名: 植物微生物研究会第17回研究交流会
  • 発表場所: 鹿児島
• [備考] 河内宏・今泉(安楽) 温子・梅原洋佐(2008)「モデル植物を用いた植物-微生物共生研究の最近の進歩」植物感染生理談話会論文集(第44号)平成20年度植物感染生理談話会 茨城県常陸大子2008年8月7日
• [備考] Kouchi, H., (2007) Molecular Genetics of Symbiotic Plant-Microbe Interactions Using a Model Legume, Lotus japonicus. In "Induction and gentic Analysis of Agronomically Useful Genes by Mutations". Gamma Field Symposia, No. 46 p.7-21 (Institute of Radiation Breeding, NIAS)