ミヤコグサを用いた根粒形成初期シグナリングの分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20370020
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 基礎生物学研究所 (2009-2011); 東京大学 (2008)
• 研究代表者: 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)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2011年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2008年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
• キーワード: 植物微生物相互作用・共生 / シグナル伝達 / ミヤコグサ / 根粒形成 / Nod factor / 共生 / 根粒菌 / Nodファクター / 発生

研究概要

マメ科植物の根粒は、根粒菌が分泌するNod factorによって誘導される。本研究課題では、ミヤコグサのNod factorシグナリングの構成因子であるNSP1, NSP2に着目し、HAR1を介した全身的なフィードバック制御との関連を解析した。また根粒形成と菌根形成に必要とされるヌクレオポリンSeh1を特定し、NUP85との相互作用を明らかにした。さらに、HAR1の下流に位置する根制御の新規根粒過剰着生変異体tmlを単離し、その原因遺伝子を特定した。

研究成果

• [雑誌論文] The Intergral Membrane Protein SEN1 is Required for Symbiotic Nitrogen Fixation in Lotus japonicus Nodules (2012)
  • 著者名/発表者名: Hakoyama T, Niimi K, et al
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 53 ページ: 225-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and functional analysis of a CLV3-like gene in the model legume Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Okamoto S, et al
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 51 ページ: 1211-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] The evolution of symbiotic systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi M
  • 雑誌名: Cellular and Molecular Life Sciences 巻: 68 ページ: 1283-4
• [雑誌論文] The Clavata2 genes of pea and Lotus japonicus affect autoregulation of nodulation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Krusell L, Sato N, et al.
  • 雑誌名: Plant Journal in press. 巻: 65 ページ: 861-871
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Clavata2 genes of pea and Lotus japonicus affect autoregulation of nodulation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Krusell L, Sato N, et al.
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 65 ページ: 861-871
  • 査読あり
• [雑誌論文] NENA, a Lotus japonicus homolog of Sec13, is required for rhizodermal infection by arbuscularmycorrhiza fungi and rhizobia but dispensable for cortical endosymbiotic development (2010)
  • 著者名/発表者名: Groth, M., Takeda, N.,(他8名, 8番目)
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 22 ページ: 2509-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] How many peas in a pod? Legume genes responsible for mutualistic symbioses underground (2010)
  • 著者名/発表者名: Kouchi, H., Imaizumi-Anraku, H., Hayashi, M., Hakoyama, T., Nakagawa, T., Umehara, Y., Suganuma, N., Kawaguchi, M
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 51 ページ: 1381-97
  • NAID: 10027351824
  • 査読あり
• [雑誌論文] NENA, a Lotus japonicus homolog of Sec13, is required for rhizodermal infection by arbuscularmycorrhiza fungi and rhizobia but dispensable for cortical endosymbiotic development. (2010)
  • 著者名/発表者名: Groth, M., Takeda, N., 他8名
  • 雑誌名: Plant Cell 22 ページ: 2509-2526
  • 査読あり
• [雑誌論文] How many peas in a pod? Legume genes responsible for mutualistic symbioses underground. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kouchi, H., Imaizumi-Anraku, H., Hayashi, M., Hakoyama, T., Nakagawa, T., Umehara, Y., Suganuma, N., Kawaguchi, M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 51 ページ: 1381-1397
  • NAID: 10027351824
  • 査読あり
• [雑誌論文] A receptor-like kinase, KLAVIER, mediates systemic regulation of nodulation and non-symbiotic shoot development in Lotus japonicus. (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa H, et al.
  • 雑誌名: Development 巻: 137 ページ: 4317-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] How many peas in a pod? Legume genes responsible for mutualistic symbioses underground (2010)
  • 著者名/発表者名: Kouchi H, et al.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 51 ページ: 1381-97
  • 査読あり
• [雑誌論文] A receptor-like kinase, KLAVIER, mediates systemic regulation of nodulation and non-symbiotic shoot development in Lotus japonicus. (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa H, et al.
  • 雑誌名: Development. 巻: 137 ページ: 4317-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] How many peas in a pod? Legume genes responsible for mutualistic symbioses underground. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kouchi H, et al.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 51 ページ: 1381-97
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nod factor/nitrate-induced CLE genes that drive HAR1-mediated systemic regulation of nodulation (2009)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, S., Ohnishi, E., Sato, S., Takahashi, H., Nakazono, M., Tabata, S. and Kawaguchi, M
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 50 ページ: 67-77
  • NAID: 10027336479
  • 査読あり
• [雑誌論文] TOO MUCH LOVE, a root regulator associated with the long-distance control of nodulation in Lotus japonicus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Magori, S., Oka-Kira, E., Shibata, S.,(他7名, 10番目)
  • 雑誌名: Molecular Plant-Microbe Interactions 巻: 22 ページ: 259-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nod factor/nitrate-induced CLE genes that drive HAR1-mediated systemic regulation of nodulation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, S., Ohnishi, E., Sato, S., Takahashi, H., Nakazono, M., Tabata, S., Kawaguchi, M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50 ページ: 67-77
  • NAID: 10027336479
  • 査読あり
• [雑誌論文] TOO MUCH LOVE, a root regulator associated with the long-distance control of nodulation in Lotus japonicus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Magori, S., Oka-Kira, E., Shibata, S., 他7名
  • 雑誌名: Molecular Plant-Microbe Interactions 22 ページ: 259-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conservation of Lotus and Arabidopsis basic helix-loop-helix proteins reveals new players in root hair development. (2009)
  • 著者名/発表者名: Karas B, et al.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 151 ページ: 1175-1185
  • 査読あり
• [雑誌論文] TOO MUCH LOVE, a root regulator associated with the long-distance control of nodulation in Lotus japonicas. (2009)
  • 著者名/発表者名: Magori. S, et al.
  • 雑誌名: Mol. Plant-Microbe In 22 ページ: 259-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nod factor/nitate-induced CLE genes that drive HAR1-mediated systemic regulation of nodulation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okamoto S, et al.
  • 雑誌名: Plant Cell Phvsiol. 50 ページ: 67-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] CYCLOPS, a mediator of symbiotic intercellular accommodation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yano, K., Yoshida, S., Muller, J.,(他16名, 16番目)
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 105 ページ: 20540-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] CYCLOPS, a mediator of symbiotic intercellular accommodation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yano, K., Yoshida, S., Muller, J., 他16名
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 105 ページ: 20540-20545
  • 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, et al.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 105 ページ: 20540-20545
  • 査読あり
• [学会発表] Re-evaluation of Arbuscular Mycorrhizal Phenotypes in Root Nodule Symbiosis Mutants Reveals a Novel Common Symbiosis Factor in Lotus japonicus. (2012)
  • 著者名/発表者名: 武田直也、Martin Parniske、川口正代司
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回年会
  • 発表場所: 日京都産業大学(京都府)
• [学会発表] ミヤコグサ新規根粒非着生変異体daphneの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 養老瑛美子、寿崎拓哉、川口正代司
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回年会
  • 発表場所: 日京都産業大学(京都府)
• [学会発表] ミヤコグサ新規根粒非着生変異体daphneの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 養老瑛美子、寿崎拓哉、川口正代司
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都府)
• [学会発表] Re-evaluation of Arbuscular Mycorrhizal Phenotypes in Root Nodule Symbiosis Mutants Reveals a Novel Common Symbiosis Factor in Lotus Japonicus. (2012)
  • 著者名/発表者名: 武田直也、Martin Parniske、川口正代司
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都府)
• [学会発表] 新奇根粒非着生変異体daphneの表現型解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 養老瑛美子、寿崎拓哉、川口正代司
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 日東京大学教養学部(東京都)
• [学会発表] 新奇根粒非着生変異体daphneの表現型解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 養老瑛美子、寿崎拓哉、川口正代司
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学教養学部(東京都)
• [学会発表] HAR1 and KLAVIER mediated CLE peptide signaling in long-distance control of nodulation (2010)
  • 著者名/発表者名: 川口正代司
  • 学会等名: 1st Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 青島パームビーチホテル(宮崎県)
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] ミヤコグサ菌根共生特異的変異株のマッピングおよび表現型解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川口正代司
  • 学会等名: 1st Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 青島パームビーチホテル(宮崎県)
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] TOO MUCH LOVE :根粒形成の遠距離シグナリングに関わる根の制御因子 (2009)
  • 著者名/発表者名: 馬郡慎平、吉良(岡)恵利佳、柴田哲、梅原洋佐、河内宏、佐藤修正、田畑哲之、川口正代司
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
• [学会発表] 根粒形成の開始に必要なミヤコグサ推定転写因子NSP1, NSP2の発現変動とフィードバック制御との関連 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上泰弘、富澤紗織、福井理恵、東久仁子、葉山真歩子、高橋宏和、中園幹生、川口正代司
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
• [学会発表] Nod factor/nitrate-induced CLE genes that drive HAR1-mediated systemic regulation of nodulation (2009)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Kawaguchi
  • 学会等名: International Congress on Nitrogen fixation June
  • 発表場所: Montana, USA
• [学会発表] ミヤコグサ菌根共生特異的変異株のマッピングおよび表現型解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小島知子
  • 学会等名: 植物微生物研究会第19回研究交流会
  • 発表場所: あがたの森文化会館(長野県)
• [学会発表] ミヤコグサGRASタンパクLjNSP2の過剰発現による根粒形成パターンの異常 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上泰弘、富澤紗織、福井理恵、川口正代司
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知大学(高知県)
• [学会発表] Systemic regulation of nodulation via long-distance signaling (2008)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Kawaguchi
  • 学会等名: 33^<rd> FEBS Congress, 11^<th> IUBMB Conference
  • 発表場所: Athens, Greece
• [図書] Physically-induced mutation : ion beam mutagenesis. In The Handbook of Plant Mutation Screening (2010)
  • 著者名/発表者名: Magori S, Tanaka A and Kawaguchi M
• [図書] Physicallyinduced mutation : ion beam mutagenesis. In The Handbook of Plant Mutation Screening (2010)
  • 著者名/発表者名: Magori S, Tanaka A, Kawaguchi M.
  • 出版者: Wiley-Blackwell-VCH.
• [図書] Physically-induced mutation : ion beam mutagenesis In The Handbook of Plant Mutation Screening (2010)
  • 著者名/発表者名: Magori S, et al.
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: Wiley-Blackwell-VCH.
• [図書] Physically-induced mutation : ion beam mutagenesis. In The Handbook of Plant Mutation Screening (2010)
  • 著者名/発表者名: Magori S, et al.
  • 出版者: Wiley-Blackwell-VCH.
• [図書] ミヤコグサで根粒菌や菌根菌との共生とその進化を知る研究を支えるモデル生物 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口正代司
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 植物生理学微生物との共生 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口正代司
  • 出版者: 化学同人
• [図書] ミヤコグサで根粒菌や菌根菌との共生とその進化を知る (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口正代司
  • 出版者: 化学同人
• [図書] アーバスキュラー菌根共生系から根粒共生系への進化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 斎藤勝暗・川口正代司
  • 出版者: 総合出版社文一総合出版社
• [図書] アーバスキュラー菌根共生系から根粒共生系への進化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 斎藤勝暗・川口正代司
  • 出版者: 総合出版社文-総合出版社
• [図書] アーバスキュラー菌根共生系から根粒共生系への進化共進化の生態学種生物学会文 (2008)
  • 著者名/発表者名: 斎藤勝暗・川口正代司
  • 出版者: 総合出版社
• [備考]
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/miyakohp/index.html