マメ科植物-根粒菌共生における新しい共生経路の解明

• 研究課題/領域番号: 25450082
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 岡崎 伸 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (40379285)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: マメ科植物 / 根粒菌 / 共生 / III型分泌機構 / エフェクター / 植物免疫 / マメ科 / 根粒形成 / ダイズ

研究成果の概要

ダイズ根粒菌Bradyrhizobium elkanii USDA61株の根粒共生に関わる新規遺伝子として、orf5208を同定した。orf5208は分泌タンパク質をコードすると推定され、Rj4遺伝子保有ダイズとの共生を阻害する一方、Rj4遺伝子を保有しないダイズでは、根粒形成を促進した。さらに、orf5208は、ダイズの初期共生シグナル伝達変異体への根粒形成に必須であることが判明した。以上の結果から、orf5208がコードする根粒菌タンパク質は、ダイズの初期共生シグナル伝達を介さない、新しい経路で根粒形成を促進することが示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] CIRAD(フランス)
• [雑誌論文] Rhizobium–legume symbiosis in the absence of Nod factors: two possible scenarios with or without the T3SS (2016)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S., Tittabutr P., Teulet A., Thouin J., Fardoux J., Chaintreuil, C. Gully D., Arrighi JF., Furuta N., Miwa H., Yasuda M., Nouwen N., Teaumroong N and Giraud E
  • 雑誌名: The ISME Journal 巻: 10 号: 1 ページ: 64-74
  • DOI: 10.1038/ismej.2015.103
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of Bradyrhizobium elkanii Genes Involved in Incompatibility with Soybean Plants Carrying the Rj4 Allele (2015)
  • 著者名/発表者名: Faruque OM., Miwa H., Yasuda M., Fujii Y., Kaneko T., Sato S. and Okazaki S.
  • 雑誌名: Applied Environental Microbiology 巻: 81 号: 19 ページ: 6710-6717
  • DOI: 10.1128/aem.01942-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genome analysis of a novel Bradyrhizobium sp. DOA9 carrying a symbiotic plasmid. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Noisangiam R, Okubo T, Kaneko T, Oshima K, Hattori M, Teamtisong K, Songwattana P, Tittabutr P, Boonkerd N, Saeki K, Sato S, Uchiumi T, Minamisawa K, *Teaumroong N.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10(2) 号: 2 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0117392
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Microbiological and soil analysis of the growth-promotion effect of hairy vetch on velvet bean (2015)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Yuan K, Iizuka M, Yasuda M, Oikawa Y, Kimura S.D. and Fujii Y
  • 雑誌名: Acta Advanced in Agricultural Sciences 巻: 3 ページ: 1-10
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microbiological and soil analysis of the growth-promotion effect of hairy vetch on velvet bean (2015)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Yuan K, Iizuka M, Yasuda M, Oikawa Y, Bellingrath-Kimura S.D. and Fujii Y.
  • 雑誌名: Advances in Applied Agricultural Science 巻: 3 ページ: 1-10
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Divergent <i>Nod</i>-Containing <i>Bradyrhizobium</i> sp. DOA9 with a Megaplasmid and its Host Range (2014)
  • 著者名/発表者名: Teamtisong K, Songwattana P, Noisa-ngiam R, Piromyou P, Boonkerd N, Tittabutr P, Minamisawa K, Nantakit A, Okazaki S, Abe M, *Uchiumi T, Teaumroong N
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 29 号: 4 ページ: 370-376
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME14065
  • NAID: 130004693790
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ダイズシスト線虫応答性遺伝子を利用したシスト線虫抵抗性ダイズ育種の試み (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡崎伸
  • 雑誌名: 大豆たん白質研究 巻: 16 ページ: 173-176
• [雑誌論文] Commonalities and Differences among Symbiosis Islands of Three <i>Mesorhizobium loti</i> Strains (2013)
  • 著者名/発表者名: Kasai-Maita, H, Hirakawa H, Nakamura Y, Kaneko, T, Miki K, Maruya J, Okazaki S, Tabata S, Saeki K and Sato S
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 28 号: 2 ページ: 275-278
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME12201
  • NAID: 10031158633
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hijacking of leguminous nodulation signaling by the rhizobial type III secretion system (2013)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Kaneko T, Sato S and Saeki K
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 巻: 110 号: 42 ページ: 17131-17136
  • DOI: 10.1073/pnas.1302360110
  • 査読あり
• [学会発表] The Nod factor-independent and T3SS-dependent nodulation in Rhizobium&#8211;legume symbiosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Teulet A, Yasuda M, Furuta N, Miwa H, Giraud E.
  • 学会等名: 第30回微生物生態学会土浦大会
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ
  • 年月日: 2015-10-22
• [学会発表] Molecular genetic analysis of Bradyrhizobium elkanii mutants with altered symbiotic compatibility with Vigna radiata (2015)
  • 著者名/発表者名: Hien Nguyen Phuoc, Faruque Omar, Hiroki Miwa and Shin Okazaki
  • 学会等名: Japan-Taiwan-Korea (JTK) International Symposium - JSME 2015
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ
  • 年月日: 2015-10-22
  • 国際学会
• [学会発表] Bradyrhizobium elkanii の3型分泌系によるミヤコグサ根粒形成の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki MIWA, Michiko YASUDA, Sachiko MASUDA, Takakazu KANEKO, Shusei SATO, Shin OKAZAKI
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第30回大会
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ
  • 年月日: 2015-10-22
• [学会発表] Characterization of transposon mutants of Bradyrhizobium elkanii USDA61 that formed effective nodule on Rj4 soybean cv. BARC2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Faruque Muhammad Omar, Michiko Yasuda, Hiroki Miwa, Yoshiharu Fujii , Takakazu Kaneko, Shusei Sato, Shin Okazaki
  • 学会等名: Japan-Taiwan-Korea (JTK) International Symposium - JSME 2015
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ
  • 年月日: 2015-10-22
  • 国際学会
• [学会発表] Rj4遺伝子保有ダイズとの非親和性を決定する根粒菌3型エフェクター (2015)
  • 著者名/発表者名: 増田 幸子, 三輪 大樹, Faruque Muhammad Omar, 安田 美智子, 岡崎 伸
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第30回大会
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ
  • 年月日: 2015-10-22
• [学会発表] Rhizobial type III secretion system activates leguminous nodulation signaling in the absence of Nod factor (2015)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S.
  • 学会等名: 19th International Congress on Nitrogen Fixation Conference
  • 発表場所: California, USA
  • 年月日: 2015-10-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Isolation and characterization of Bradyrhizobium elkanii mutants with altered nodulation compatibility with Vigna radiata (2015)
  • 著者名/発表者名: Hien Nguyen Phuoc, Faruque Omar, Hiroki Miwa and Shin Okazaki
  • 学会等名: 第25回植物微生物研究交流会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] 根粒菌 3 型分泌系による根粒形成の制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三輪大樹, Faruque Omar, 増田幸子, 安田美智子, 金子貴一, 佐藤修正, 岡崎伸
  • 学会等名: 第25回植物微生物研究交流会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] Rhizobial type III secretion system controls host-dependent nodulation on soybean (2014)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S
  • 学会等名: The 3rd Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2014-10-28 – 2014-10-31
• [学会発表] Putative type III effector proteins of Bradyrhizobium elkanii USDA61 cause Incompatibility with Rj4 soybean (2014)
  • 著者名/発表者名: Omar FM, Yasuda M, Miwa H, Okazaki S
  • 学会等名: The 3rd Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2014-10-28 – 2014-10-31
• [学会発表] Roles of the type III secretion system of Bradyrhizobium elkanii in the symbiotic incompatibility with Rj4 soybean (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuda M, Miwa H, Okazaki S
  • 学会等名: The 3rd Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2014-10-28 – 2014-10-31
• [学会発表] Profiling of the novel symbiotic pathway of Bradyrhizobium sp. ORS278 by RNA-Seq analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Furuta N, Yasuda M, Okazaki S
  • 学会等名: The 3rd Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2014-10-28 – 2014-10-31
• [学会発表] Genetic diversity of rhizobia associated with hairy vetch in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuan K, Iizuka M, Miwa H, Yasuda M, Kimura S.D., Fujii Y, Okazaki S
  • 学会等名: The 3rd Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2014-10-28 – 2014-10-31
• [学会発表] Genetic diversity of rhizobia associated with hairy vetch in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: YUAN K, IIZUKA M, YASUDA M, KIMURA SD, FUJII Y, OKAZAKI S
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2014年度東京大会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] ヘアリーベッチによるハッショウマメ生育促進の要因解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 飯塚真貴, 岡崎伸, 元坤, 藤井義晴
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2014年度東京大会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] Molecular Analysis of Nodulation Incompatibility between Rj4 soybean and Bradyrhizobium elkanii (2014)
  • 著者名/発表者名: Omar M.F. and Okazaki S
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2014年度東京大会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] Hijacking of leguminous nodulation signaling by the rhizobial type III secretion system (2014)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S
  • 学会等名: The 11th European Nitrogen Fixation Conference
  • 発表場所: Tenerife, Spain
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] III型分泌機構による根粒菌の新規感染機構とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡崎伸
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Molecular analysis of nodulation incompatibility between Rj4 soybean and Bradyrhizobium elkanii USDA61 (2013)
  • 著者名/発表者名: Faruque Muhammad Omar, Yoshiharu Fujii, Shin Okazaki
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Hijacking of leguminous nodulation signaling by the rhizobial type III secretion system (2013)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Kaneko T, Sato S, Saeki K.
  • 学会等名: The18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 宮崎県シーガイアワールドコンベンションセンター サミット
• [学会発表] Isolation and characterization of Tn5 mutants of Bradyrhizobium elkanii with altered compatibility with Rj4-soybean and Vigna radiata (2013)
  • 著者名/発表者名: Faruque Muhammad Omar, Michiko Yasuda, Shin Okazaki
  • 学会等名: The18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 宮崎県シーガイアワールドコンベンションセンター サミット
• [学会発表] The type III section system of Bradyrhizobium elkanii mediates symbiotic incompatibility with Rj4 soybean (2013)
  • 著者名/発表者名: Michiko YASUDA, Shin OKAZAKI
  • 学会等名: The18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 宮崎県シーガイアワールドコンベンションセンター サミット
• [図書] The Lotus japonicus Genome (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa T, Okazaki S, Shibuya N
  • 総ページ数: 267
  • 出版者: Springer-Verlag Berlin Heidelberg
• [備考] 東京農工大学 農学府 国際環境農学専攻 植物微生物研究室（岡崎研究室）
  • URL: http://web.tuat.ac.jp/~okazaki/
• [備考] 東京農工大学 農学府 国際環境農学専攻 植物微生物研究室
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~okazaki/