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進化的特徴の類似に基づくマメ-根粒菌共生遺伝子のゲノム網羅的計算推定と実験検証

研究課題

研究課題/領域番号 26660057
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 応用微生物学
研究機関東京大学

研究代表者

青木 誠志郎  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (10334301)

研究分担者 伊藤 元己  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00193524)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード分子進化 / 共生 / 窒素固定 / 根粒 / 水平移行 / 平行進化 / 遺伝子重複 / 機能進化 / 遺伝子機能進化 / 進化 / 生物情報学 / 系統学 / 植物生理学 / 多様性 / 植物微生物相互作用 / 植物-微生物相互作用
研究成果の概要

植物との共生により窒素固定を行うバクテリアには、遺伝学的研究により様々な共生遺伝子群が見つかっている。これらの遺伝子群は、ハウスキーピング遺伝子とは異なる進化的特徴を持つことが推定されている。本研究ではそのような進化的特徴を解析し、ゲノムビッグデータを元に新規な共生遺伝子を探索、さらにこの共生系の起源の解析を行った。これらの探索によりいくつかの共生遺伝子が共生バクテリアの遺伝子重複で生まれたことが明らかになった。また遺伝子水平移行、共生の平行進化、共生遺伝子群の集合クラスターの収斂進化、gene conversionのような、新しい進化現象がこれらの共生遺伝子群に見受けられることを発見した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Function and evolution of a Lotus japonicas AP2/ERF family transcription factor that is required for development of infection threads2017

    • 著者名/発表者名
      Yano K, Aoki S, Liu M, Umehara Y, Suganuma N, Iwasaki W, Sato S, Soyano T, Kouchi H, Kawaguchi M
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 印刷中 ページ: 193-203

    • DOI

      10.1093/dnares/dsw052

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wide distribution range of rhizobial symbionts associated with pantropical sea-dispersed legumes2016

    • 著者名/発表者名
      Masaru Bamba, Sayuri Nakata, Seishiro Aoki, Koji Takayama, Juan Nunez Farfan,Motomi Ito, Masaki Miya, Tadashi Kajita
    • 雑誌名

      Antonie van Leeuwenhoek

      巻: 109 号: 12 ページ: 1605-1614

    • DOI

      10.1007/s10482-016-0761-y

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phylogenetic analysis of NAP, an unconventional actin of the Volvocales2015

    • 著者名/発表者名
      Takako Kato-Minoura, Kumiko Karino, Nobuyuki Akimoto, Norito Yoshiga, Mika Ehara, Seishiro Aoki
    • 雑誌名

      Plant Systematics and Evolution

      巻: 301 号: 6 ページ: 1725-1733

    • DOI

      10.1007/s00606-014-1187-5

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary dynamics of nitrogen fixation in the legume-rhizobia symbiosis.2014

    • 著者名/発表者名
      Fujita, H., Aoki, S., and Kawaguchi, M.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 号: 4 ページ: e93670-e93670

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0093670

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 西表島海浜土壌に含まれる根粒菌群集2017

    • 著者名/発表者名
      番場大, 青木誠志郎, 高山浩司, 伊藤元己, 宮正樹, 梶田忠
    • 学会等名
      日本植物分類学会 京都大会
    • 発表場所
      京都大学 (京都府京都市左京区)
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本各地の野生ミヤコグサに共生する根粒菌の単離と系統解析2017

    • 著者名/発表者名
      番場 大、青木 誠志郎、梶田 忠、瀬戸口 浩彰、綿野 泰行、佐藤 修正、土松 隆志
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 日本各地の野生ミヤコグサ(Lotus japonicus)に共生している根粒菌の系統解析2017

    • 著者名/発表者名
      番場 大、青木 誠志郎、梶田 忠、瀬戸口 浩彰、綿野 泰行、佐藤 修正、土松 隆志
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒメハギ科カスミヒメハギ(Polygala paniculata L.)の根粒共生進化研究に向けた種特性の解析.2017

    • 著者名/発表者名
      徳本雄史、征矢野敬、青木誠志郎、福原舞、中川知己、横山潤、藤田浩徳、川口正代司
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 日本各地より採集された野生ミヤコグサに共生する根粒菌の系統解析2017

    • 著者名/発表者名
      番場 大、青木 誠志郎、梶田 忠、瀬戸口 浩彰、綿野 泰行、佐藤 修正、土松 隆志
    • 学会等名
      植物微生物研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子重複・GC含量変化・分子進化加速・水平伝播による根粒菌共生遺伝子nodIJの誕生と進化2015

    • 著者名/発表者名
      青木誠志郎、伊藤元己、岩崎渉
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 発表場所
      中央大学後楽園キャンパス ( 東京都文京区 )
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 海浜土壌におけるマメ科植物の根粒菌相の解析2015

    • 著者名/発表者名
      番場大・青木意義志郎・高山浩司・伊藤元己・宮正樹・梶田忠
    • 学会等名
      日本植物分類学会
    • 発表場所
      福島大学金谷川キャンパス(福島県)
    • 年月日
      2015-03-06 – 2015-03-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 進化の謎をゲノムで解く2015

    • 著者名/発表者名
      藤田浩徳,青木誠志郎,川口正代司
    • 総ページ数
      199
    • 出版者
      学研メデイカル秀潤社
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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