窒素固定放線菌フランキアの共生関連遺伝子の研究

• 研究課題/領域番号: 21770053
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 九町 健一 鹿児島大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70404473)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011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); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 共生 / 窒素固定 / 形質転換 / マイクロアレイ / フランキア / 部位特異的組換 / バイサルファイト / DNAメチル化 / 制限修飾系 / 次世代シーケンサー / 根粒

研究概要

フランキアは樹木の根に共生して根粒を形成させ、そこで窒素固定を行う能力をもつバクテリアだ。この共生窒素固定能により、フランキアは樹木の生育を促進する。本研究では、フランキアの共生に必要な遺伝子を同定することを目的として、フランキアの遺伝子操作法の確立に取り組んだ。また、根粒中でさかんにはたらいている(発現量の高い)遺伝子を網羅的に同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Characteristics of Bacteroids in Indeterminate Nodules of the Leguminous Tree Leucaena glauca (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishihara, H.
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 26 号: 2 ページ: 156-159
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME11104
  • NAID: 10029122935
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitric oxides production induced in roots of Lotus japonicas by lipopolys accharide from Mesorhizobium loti (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami, E.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 52 号: 4 ページ: 610-617
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr020
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Determinants of the Actinorhizal Symbiosis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kucho K, Hay A-E and Normand P.
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 25 号: 4 ページ: 241-252
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME10143
  • NAID: 10027419561
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Frankia alni symbiotic transcriptome (2010)
  • 著者名/発表者名: Alloisio N, Queiroux C, Fournier P, Pujic P, Normand P, Vallenet D, Medigue C, Yamaura M, Kakoi K and Kucho K.
  • 雑誌名: Mol Plant Microbe Interact 巻: 23 号: 5 ページ: 593-607
  • DOI: 10.1094/mpmi-23-5-0593
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification by suppression subtractive hybridization of Frankia genes induced under nitrogen-fixing conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaura M, Uchiumi T, Higashi S, Abe M, Kucho K.
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol 巻: 76 号: 5 ページ: 1962-1964
  • DOI: 10.1128/aem.01813-09
  • 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: Tominaga A, Nagata M, Futsuki K, Uchiumi T, Abe M, Kucho K, Hashiguchi M, Akashi R, Hirsch AM, Arima S, Suzuki A
  • 雑誌名: Plant Signaling Behavior 巻: 5 ページ: 440-443
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Frankia alni Symbiotic Transcriptome (2010)
  • 著者名/発表者名: Alloisio N, Queiroux C, Fournier P, Pujie P, Normand P, Vallenet D, Medigue C, Yamaura M, Kakoi K, Kucho K
  • 雑誌名: Mol Plant Microbe Interact (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plant peptides govern terminal differentiation of bacteria in symbiosis (2010)
  • 著者名/発表者名: Van de Velde W, Zehirov G, Szatmari A, Debreczeny M, Ishihare H, Kevei Z, Farkas H, Satiat-Jeunemaitre B, Alunni B, Bourge M, Kucho K, Abe M, Kereszt A, ,Maroti G, Uchiumi T, Kondorosi E, Mergaert P
  • 雑誌名: Science 327 ページ: 1122-1126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient transformation of Frankia by fusion marker genes in liquid culture (2009)
  • 著者名/発表者名: Kucho K, Kakoi K, Yamaura M, Higashi S, Uchiumi T and Abe M.
  • 雑誌名: Microbes Environ 巻: 24 ページ: 231-240
  • NAID: 10025920760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification by suppression subtractive hybridization of Frankia genes induced under nitrogen-fixing conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaura M, Uchiumi T, Higashi S, Abe M, Kucho K
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol 76 ページ: 1962-1964
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced nodulation and nitrogen fixation in the ABC low-sensitive mutantenf1 (enhanced nitrogen fixation 1) of Lotus japonicus (2009)
  • 著者名/発表者名: Tominaga A, Nagata M, Futsuki K, Abe H, Uchiumi T, Abe M, Kucho KI, Hashiguchi M, Akashi R, Hirsch AM, Arima S, Suzuki A
  • 雑誌名: Plant Physiol 151 ページ: 1965-1976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient transformation of Frankia by fusion marker genes in liquid culture (2009)
  • 著者名/発表者名: Kucho K, Kakoi K, Yamaura M, Higashi S, Uchiumi T Abe M
  • 雑誌名: Microbes Environ 24 ページ: 231-240
  • NAID: 10025920760
  • 査読あり
• [学会発表] 共生窒素固定放線菌フランキアのゲノム構造の多様性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 九町健一、笹川英夫、山中高史、阿部美紀子、内海俊樹
  • 学会等名: 第6回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] 樹木と共生する窒素固定放線菌フランキアのゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 九町健一
  • 学会等名: 科学技術交流財団研究会「ハイスループットスクーニングと次世代DNAシーケンサーの相乗的応用」
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] 樹木と共生する窒素固定放線菌フランキアのゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 九町健一
  • 学会等名: 科学技術交流財団研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] プラスミドを用いたフランキアの形質転換 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松井勇磨, 栫健太郎, Peter Pujic, 東四郎, 阿部美紀子, Philippe Normand, 内海俊樹, 九町健一
  • 学会等名: 植物微生物研究会第21回研究交流会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 次世代シークエンサーを用いた共生窒素固定放線菌フランキアのゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 九町健一, 笹川英夫, 東四郎, 阿部美紀子, 内海俊樹
  • 学会等名: 植物微生物研究会第21回研究交流会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] プラスミドを用いたフランキアの形質転換 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松井勇磨, 栫健太郎, Peter Pujic, 東四郎, 阿部美紀子, Philippe Normand, 内海俊樹, 九町健一
  • 学会等名: 植物微生物研究会第21回研究交流会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] 次世代シークエンサーを用いた共生窒素固定放線菌フランキアのゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 九町健一、笹川英夫、阿部美紀子、内海俊樹
  • 学会等名: 第5回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: (震災により要旨集発行で発表とみなされた)
• [学会発表] Isolation of uracil auxotrophic mutants in Frankia (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaura M, Uchiumi T, Higashi S, Abe M and Kucho K.
  • 学会等名: 1st Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Miyazaki
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Symbiotic transcriptome of the nitrogen-fixing actinobacterium Frankia (2010)
  • 著者名/発表者名: Kucho K, Alloisio N, Queiroux C, Fournier P, Pujic P, Yamaura M, Kakoi, K, Uchiumi T, Abe M and Normand P.
  • 学会等名: 1st Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Miyazaki
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Isolation of uracil auxotrophic mutants in Frankia (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaura M, Uchiumi T, Higashi S, Abe M and Kucho K.
  • 学会等名: 16th International Meeting on Frankia and Actinorhizal Plants
  • 発表場所: ポルト
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Use of high-activity promoters and a codon-optimized marker gene for Frankia transformation (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaura M, Higashi S, Uchiumi T, Abe M and Kucho K.
  • 学会等名: 16th International Meeting on Frankia and Actinorhizal Plants
  • 発表場所: ポルト
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Recent trials for Frankia transformation (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaura M, Kakoi K, Iwashita M, Abe M, Uchiumi T and Kucho K.
  • 学会等名: 16th International Meeting on Frankia and Actinorhizal Plants
  • 発表場所: ポルト
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Genome analysis of Frankia by next generation sequencer (2010)
  • 著者名/発表者名: Kucho K, Abe M, Uchiumi T
  • 学会等名: 16th International Meeting on Frankia and Actinorhizal Plants
  • 発表場所: ポルトガル、ポルト
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Recent trials for Frankia transformation (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaura M, Kakoi K, Iwashita M, Abe M, Uchiumi T, Kucho K
  • 学会等名: 16th International Meeting on Frankia and Actinorhizal Plants
  • 発表場所: ポルトガル、ポルト
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Use of high-activity promoters and a codon-optimized marker gene for Frankia transformation (2010)
  • 著者名/発表者名: Kakoi K, Yamaura M, Higashi S, Uchiumi T, Abe M, Kucho K
  • 学会等名: 16th International Meeting on Frankia and Actinorhizal Plants
  • 発表場所: ポルトガル、ポルト
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Isolation of uracil auxotrophic mutants in Frankia (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaura M, Uchiumi T, Higashi S, Abe M, Kucho K
  • 学会等名: 1st Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 宮崎県宮崎市
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Symbiotic transcriptome of the nitrogen fixing actinobacterium Frankia (2010)
  • 著者名/発表者名: Kucho K, Alloisio N, Queiroux C, Fournier P, Pujic P, Yamaura M, Kakoi, K, Uchiumi T, Abe M, Normand P
  • 学会等名: 1st Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 宮崎県宮崎市
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Genomic analysis of the actinorhizal symbiosis partners : Frankia alni and Alnus glutinosa (2010)
  • 著者名/発表者名: Aloisio N, Pujic P, Fournier P, Kucho K, Hocher V, Bogusz D, Normand P
  • 学会等名: XIII National Meeting of the Spanisha Society of Nitrogen Fixation and II Portuguese-Spanish Congress on Nitrogen Fixatio
  • 発表場所: スペイン、ザラゴザ
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] 樹木と共生窒素固定を行う放線菌フランキアのトランスクリプトーム解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 九町健一、Alloisio N、Queiroux C、Fournier P、Pujic P、Vallenet D、Medigue C、山浦真稔、栫健太郎、内海俊樹、阿部美紀子、Normand P
  • 学会等名: 日本植物生理学会第51回大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 樹木と共生窒素固定を行う放線菌フランキアのトランスクリプトーム解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 九町健一、Alloisio N、Queiroux C、Fournier P、Pujic P、Vallenet D、Medigue C、山浦真稔、栫健太郎、内海俊樹、阿部美紀子、Normand P.
  • 学会等名: 日本植物生理学会第51回大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] Nitrogen-fixing Symbiosis between the Actinobacterium Frankia and Trees (2010)
  • 著者名/発表者名: Kucho K.
  • 学会等名: 7th Okazaki Biology Conferences
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] Nitrogen-fixing Symbiosis between the Actinobacterium Frankia and Trees (2010)
  • 著者名/発表者名: Kucho K
  • 学会等名: 7th Okazaki Biology Conferences
  • 発表場所: ヤマハリゾートつま恋(静岡)
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] 共生窒素固定細菌Frankiaの形質転換法への高発現プロモーターの利用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栫健太郎、山浦真稔、東四郎、内海俊樹、阿部美紀子、九町健一
  • 学会等名: 植物微生物研究会第19回研究交流会
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2009-09-20
• [学会発表] 共生窒素固定細菌Frankiaの形質転換法への高発現プロモーターの利用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栫健太郎、山浦真稔、東四郎、内海俊樹、阿部美紀子、九町健一
  • 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)
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 単生で窒素固定するFrankiaで誘導される遺伝子の同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山浦真稔、東四郎、内海俊樹、阿部美紀子、九町健一
  • 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)
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Transformation of Frankia sp. strain CcI3 by fusion marker genes using liquid culture selection (2009)
  • 著者名/発表者名: Kucho K, Kakoi K, Yamaura M, Higashi S, Uchiumi T, Abe M.
  • 学会等名: XIV International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: ケベック
  • 年月日: 2009-07-21
• [学会発表] 共生窒素固定細菌フランキアの形質転換法の確立 (2009)
  • 著者名/発表者名: 九町健一、栫健太郎、山浦真稔、内海俊樹、阿部美紀子
  • 学会等名: 2009年度日本放線菌学会大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] 共生窒素固定細菌Frankiaの形質転換法への高発現プロモーターの利用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栫健太郎、山浦真稔、東四郎、内海俊樹、阿部美紀子、九町健一
  • 学会等名: 第24回日本放線菌学会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] Suppression subtractive hybtidization法の細菌への応用単生で窒素固定を行うFrankiaで特異的に誘導される遺伝子の探索2009年度 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山浦真稔、東四郎、内海俊樹、阿部美紀子、九町健一
  • 学会等名: 日本放線菌学会大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] 共生窒素固定細菌フランキアの形質転換法の確立 (2009)
  • 著者名/発表者名: 九町健一、栫健太郎、山浦真稔、内海俊樹、阿部美紀子
  • 学会等名: 2009年度 日本放線菌学会大会
  • 発表場所: 秋田ビューホテル(秋田県)
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] Suppression subtractive hybtidization法の細菌への応用-単生で窒素固定を行うFrankiaで特異的に誘導される遺伝子の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栫健太郎、山浦真稔、東四郎、内海俊樹、阿部美紀子、九町健一
  • 学会等名: 2009年度 日本放線菌学会大会
  • 発表場所: 秋田ビューホテル(秋田県)
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] 共生窒素固定細菌Frankiaの形質転換法への高発現プロモーターの利用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山浦真稔、東四郎、内海俊樹、阿部美紀子、九町健一
  • 学会等名: 2009年度 日本放線菌学会大会
  • 発表場所: 秋田ビューホテル(秋田県)
  • 年月日: 2009-07-17
• [図書] 土壌微生物実験法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 九町健一、笹川英夫
  • 出版者: 養賢堂(印刷中)