共生窒素固定能の強化に関する分子基盤解明とマメ科作物への応用

• 研究課題/領域番号: 21380016
• 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: 作物学・雑草学
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 鈴木 章弘 佐賀大学, 農学部, 准教授 (50305108)
• 研究分担者: 有馬 進 佐賀大学, 農学部, 教授 (90140954)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2009年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
• キーワード: ミヤコグサ / ダイズ / 窒素固定 / 共生 / 根粒菌 / 遺伝子 / 根粒 / Enf1遺伝子 / ABA / 表現型 / 変異体 / スクリーニング

研究概要

マメ科のモデル植物ミヤコグサの突然変異体enf1は,野生型よりも根粒数が多く,高い窒素固定活性を示す。本研究では,根粒数増加や窒素固定活性の増強に関する遺伝子の同定を試みた。その結果,少なくともTRX遺伝子の発現を抑制すると,根粒数が増加する傾向にあることを確認した。また, enf1を単離したスクリーニング法をダイズへ適用して得たダイズ変異体について窒素固定活性及び圃場での収量調査を繰り返して行い,NO.57系統は,窒素固定活性及び収量の値が共に高いことを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Quantitative trait locus analysis of symbiotic nitrogen fixation activity in the model legume Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Tominaga A, Gondo T, Akashi R, Zheng SH, Arima S, Suzuki A
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 125 号: 3 ページ: 395-406
  • DOI: 10.1007/s10265-011-0459-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Additional cause for reduced JA-Ile in the root of a Lotus japonicus phyB mutant (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeyama T, Tominaga A, Arima S, Sakai T, Inada , Jikumaru , Kamiya , Uchiumi , Abe M, Hashiguchi M, Akashi R, Hirsch AM, and Suzuki A, Shigeyama T, Tominaga A, Arima S, Sakai T, Inada , Jikumaru , Kamiya , Uchiumi , Abe M, Hashiguchi M, Akashi R, Hirsch AM, and Suzuki A
  • 雑誌名: Plant Signal Behav. 巻: 7 号: 7 ページ: 1-3
  • DOI: 10.4161/psb.20407
  • 査読あり
• [雑誌論文] The National BioResource Project (NBRP) Lotus and Glycine in Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashiguchi M, Abe J, Aoki T, Anai T, Suzuki A, Akashi R
  • 雑誌名: Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 61 号: 5 ページ: 453-461
  • DOI: 10.1270/jsbbs.61.453
  • NAID: 130004057126
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative trait locus analysis of symbiotic nitrogen fixation activity in the model legume Lotus Japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Tominaga A, Gondo T, Akashi R, Zheng SH, Arima S, Suzuki A
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 126 ページ: 395-406
  • NAID: 10030652669
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lotus japonicus nodulation is photomorphogenetically controlled by sensing the red/far red (R/FR) ratio through jasmonic acid (JA) signaling (2011)
  • 著者名/発表者名: Suzuki A, Suriyagoda L, Shigeyama T, Tominaga A, Sasaki M, Hiratsuka Y, Yoshinaga A, Arima S, Agarie S, Sakai T, Inada S, Jikumaru Y, Kamiya Y, Uchiumi T, Abe M, Hashiguchi M, Akashi R, Sato S, Kaneko T, Tabata S, Hirsch AM
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 108 号: 40 ページ: 16837-16842
  • DOI: 10.1073/pnas.1105892108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of abscisic acid on symbiotic nitrogen fixation activity in the root nodules of Lotus japonicus. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Tominaga, M.Nagata, K.Futsuki, H.Abe, T.Uchiumi, M.Abe, K.Kucho, M.Hashiguchi, R.Akashi, A.Hirsch, S.Arima, A.Suzuki
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 5 ページ: 440-443
• [雑誌論文] Enhanced nodulation and nitrogen fixation in the ABA low-sensitive mutant enf1 (enhanced nitrogen fixation 1) of Lotus japonicus (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Tominaga, M. Nagata, K. Futsuki, H. Abe, T. Uchiumi, M. Abe, K. Kucho, M. Hashiguchi, R. Akashi, A. Hirsch, S. Arima and A. Suzuki
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 151 ページ: 1965-1976
  • URL: http://dx.doi.org/10.1104/pp.109.142638
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced nodulation and nitrogen fixation in the ABA low-sensitive mutant enf1(enhanced nitrogen fixation 1)of Lotus japonicus. (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Tominaga, M.Nagata, K.Futsuki, H.Abe, T.Uchiumi, M.Abe, K.Kucho, M.Hashiguchi, R.Akashi, A.Hirsch, S.Arima, A.Suzuki
  • 雑誌名: Plant Physiology 151 ページ: 1965-1976
  • 査読あり
• [学会発表] 高等植物への菌根菌感染は光の質と量によって制御される (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木章弘等
  • 学会等名: 日本作物学会第235回講演会
  • 発表場所: 川崎市
• [学会発表] Molecular mechanism of improved symbiotic phenotype in ABA low-sensitive mutant enf1 of Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Tominaga, S. Arima, A. Suzuki et al
  • 学会等名: 第2回アジア窒素固定会議
  • 発表場所: プーケット(タイ)
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] Expression of b-1,3-glucanasegene in autoregulation of nodulation (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Osuki, A. Suzuki et al
  • 学会等名: 第2回アジア窒素固定会議
  • 発表場所: プーケット(タイ)
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] A possible role of vitamin B6 metabolic pathway of Mesorhizobium loti in symbiosis with Lotus japonicus. (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Suzuki et al.
  • 学会等名: 第１０回ヨーロッパ窒素固定会議
  • 発表場所: ミュンヘン（ドイツ）
• [学会発表] Expression of b-1,3-glucanase gene in autoregulation of nodulation (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Osuki et al.
  • 学会等名: 第２回アジア窒素固定会議
  • 発表場所: プーケット（タイ）
• [学会発表] Characterization of LjGlu1, b-1,3-glucanase gene of Lotus japonicus. (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Hashimoto et al.
  • 学会等名: 第２回アジア窒素固定会議
  • 発表場所: プーケット（タイ）
• [学会発表] Molecular mechanism of improved symbiotic phenotype in ABA low-sensitive mutant enf1 of Lotus japonicus. (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Tominaga et al.
  • 学会等名: 第２回アジア窒素固定会議
  • 発表場所: プーケット（タイ）
• [学会発表] Low R/FR decreased mycorrhizal infection in higher plants. (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nagata et al.
  • 学会等名: 第２回アジア窒素固定会議
  • 発表場所: プーケット（タイ）
• [学会発表] ビタミンB_6分解というミヤコグサ・根粒菌共生の新たな意義 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富永晃好, 等
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] 根粒形成のための避陰反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木章弘
  • 学会等名: 第5回ダイズ研究会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2011-03-06
• [学会発表] Expression of an abscisic acid-re sponsive b-1,3-glucanase in autoregulation of nodulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Osuki, et al
  • 学会等名: 17^<th> International congress on nitrogen fixation
  • 発表場所: Fremantle, Australia
• [学会発表] Lotus japonicus nodulates when it sees red (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Suzuki, et al
  • 学会等名: 17^<th> International congress on nitrogen fixation
  • 発表場所: Fremantle, Australia
• [学会発表] Quantitative trait locus analysis of symbiotic nitrogen fixation activity in the model legume Lotus japonicus (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiyoshi Tminaga, et al
  • 学会等名: Model Legume Congress 2011
  • 発表場所: Sainte Maxime, France
• [学会発表] ミヤコグサにおける共生窒素固定活性に関するQTL解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 富永晃好, 等
  • 学会等名: 第21回植物微生物研究会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] マメ科植物の共生窒素固定能増強のメカニズムとその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木章弘
  • 学会等名: 第5回九州育種談話会
  • 発表場所: 佐賀市
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] Introduction and utilization of Legume Base in Lotus and Glycine bioresources (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hashiguchi, J.Abe, T.Aoki, T.Anai, A.Suzuki, R.Akashi
  • 学会等名: 1st Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 宮崎市
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] マメ科植物の共生窒素固定能増強のメカニズムとその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木章弘
  • 学会等名: 日本植物病理学会平成22年度植物感染生理談話会
  • 発表場所: 唐津市
  • 年月日: 2010-08-18
• [学会発表] ミヤコグサのABA低感受性変異体enf1の共生窒素固定能と応用の可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木章弘
  • 学会等名: 植物生理学会シンポジウム
  • 発表場所: 熊本大学
• [図書] 作物学用語事典 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木章弘,他
  • 出版者: 農文協
• [備考]
  • URL: http://extwww.cc.saga-u.ac.jp/~azuki/top.html
• [備考] 佐賀大学農学部生物環境科学科作物生態生理学研究室ホームページ
  • URL: http://extwww.cc.saga-u.ac.jp/&#771;azuki/top.html
• [備考]
  • URL: http://extwww.cc.saga-u.ac.jp/~azuki/top.html
• [備考]
  • URL: http://extwww.cc.saga-u.ac.jp/~azuki/top.html
• [備考]
  • URL: http://extwww.cc.saga-u.ac.jp/~azuki/top.html