セルフクローニング技術を用いた根粒菌共生遺伝子利用のための基盤的研究

• 研究課題/領域番号: 25450085
• 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: 香川大学
• 研究代表者: 田島 茂行 香川大学, 農学部, 教授 (50116894)
• 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 遺伝子解析 / 共生窒素固定 / 根粒代謝 / マメ科 / 根粒菌 / ミヤコグサ / セルフクローニング / 代謝 / 老化 / 根粒老化 / マメ科植物 / 遺伝子応答 / RNAseq / マイクロアレー / トランスクリプトーム解析 / 植物微生物相互作用 / glutamine synthetase I

研究成果の概要

我々は根粒菌のプロテオーム解析、RNAseq解析から共生組織形成、窒素固定活性を制御する根粒菌、マメ科植物遺伝子群を同定し、根粒窒素固定活性を維持する代謝系、更に根粒老化についての機能解析を行ってきた。その結果、根粒菌GS1遺伝子は根粒形成時には影響がないにもかかわらず根粒老化に大きな影響を与える事を示した。またミヤコグサ根粒老化時の遺伝子発現の実態をマイクロアレーによって解析した。希少な植物糖の代謝解析も当研究室では進めている。この共生維持に関与する遺伝子群を発現制御し、根粒菌セルフクローニング技術を開発することによって環境中へ放出するための技術開発を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Peribacteroid solution of soybean root nodules partly induces genomic loci for differentiation into bacteroids of free-living Bradyrhizobium japonicum cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohtsu, N, Ichida, S, Yamaya, H, Ohwada, T, Itakura, M, Hara, Y, Mitsui, H, Kaneko, T, Tejima, K, Tabata, S, Saeki, K, Omori, H, Hayashi, M, Maekawa, T, Murooka, Y, Tajima, S, Simomura, K, Agarie-Nomura, M, Uchiumi, T, Suzuki, A, Shimoda, Y, Abe, M, Minamisawa, K, Arima, Y, Yokoyama, T.
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition 巻: 61 ページ: 461-470
  • NAID: 110010031454
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Peribacteroid solution of soybean root nodules partly induces genomic loci for differentiation into bacteroids of free-living Bradyrhizobium japonicum cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohkama-Ohtsu N., Ichida S., Yamaya H., Ohwada T., Itakura M., Hara Y., Mitsui H., Kaneko T., Tabata S., Tejima K., Saeki K., Omori H., Hayashi M., Maekawa M., Murooka Y., Tajima S., Simomura S., Nomura M., Uchiumi T., Suzuki A., Shimoda Y., Abe M., Minamisawa K., Arima Y., Yokoyama T.（責任著者）
  • 雑誌名: Soil Sci. Plant Nutr. 巻: 60 号: 3 ページ: 461-470
  • DOI: 10.1080/00380768.2014.994470
  • NAID: 110010031454
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcriptomic profiles of nodule senescence in <i>Lotus japonicus</i> and <i>Mesorhizobium loti</i> symbiosis (2014)
  • 著者名/発表者名: 2.Chungopast, S., Hirakawa, H., Sato, S., Handa, Y., Saito, K., Kawaguchi, M., Tajima, S., Nomura, M.
  • 雑誌名: Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 巻: 31 号: 4 ページ: 345-349
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.14.1021a
  • NAID: 130004713023
  • ISSN: 1342-4580, 1347-6114
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] IDENTIFICATION OF ENDOPHYTIC BACTERIA ASSOCIATED WITH N2 FIXATION AND INDOLE ACETIC ACID SYNTHESIS AS GROWTH PROMOTERS IN CURCUMA ALISMATIFOLIA GAGNEP (2013)
  • 著者名/発表者名: Thepsukhon, A., Choonluchanon, S., Tajima, S., Nomura, M., and Ruamrungsri, S.
  • 雑誌名: Journal of Plant Nutrition 巻: 36 号: 9 ページ: 1424-1438
  • DOI: 10.1080/01904167.2013.793712
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glutamine synthetase I-deficiency in Mesorhizobium loti differentially affects nodule development and activity in Lotus japonicus (2013)
  • 著者名/発表者名: Chungopast, S., Thapanapongworakul, P., Matsuura, H., Dao, T.V., Asahi, T., Tada, K., Tajima, S., and Nomura, M
  • 雑誌名: Journal of Plant Physiology 巻: 171 号: 5 ページ: 104-108
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2013.10.015
  • 査読あり