• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2010 年度 実績報告書

アーバスキュラー菌根共生系から根粒共生系への進化基盤の解明

計画研究

研究領域複合適応形質進化の遺伝子基盤解明
研究課題/領域番号 22128006
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

川口 正代司  基礎生物学研究所, 共生システム研究部門, 教授 (30260508)

研究分担者 斉藤 勝晴  信州大学, 農学部, 准教授 (40444244)
キーワード共生 / 根粒 / アーバスキュラー菌根菌 / 進化 / ゲノム / ミヤコグサ / 茎頂メリステム / 発生ネットワーク
研究概要

(1)アーバスキュラー菌根(AM)菌のゲノム解読にむけて、Glomus Genome Project Consortiumとの国際共同研究で、Glomus intraradices DAOM197198のゲノム配列の解読をRoche 454 FLX Titaniumを用いて行った。また、菌根共生遺伝子の網羅的発現解析にむけた条件検討を行った。
(2)マメ科のモデル植物ミヤコグサにおいて、改変蛍光タンパク質とライブセルイメージングによるカルシウムイメージング技術を確立した。この技術を用いて、根粒共生時に根毛細胞内で誘導されるカルシウム振動の検出に成功した。
(3)根粒形成の全身制御に関わるKLAVIER(KLV)は、植物のシュートで機能するHAR1と相互作用しうる受容体型キナーゼであることを見いだした。KLVは根粒形成のみならず茎頂メリステム(SAM)の維持にも関わっていたが、同様の機能は、ミヤコグサのCLV2様遺伝子にも保持されていることを見いだした。根粒形成の全身制御に関わるHAR1,KLV,CLV2受容体は、それぞれシロイヌナズナのSAMの維持に関わるCLV1,RPK2,CLV2と最も高い相同性を示し、マメ科植物はSAMの発生ネットワークを根粒共生系にリクルートした可能性が示唆された。そこで、根粒の進化的起源と考えられるSAMの自己組織的でダイナミックな振舞いを理解するために、WUS-CLV相互制御ダイナミクス、SAMの空間的な制約、細胞分裂を取り込んだ、二次元細胞格子による数理モデルを構築し、シミュレーション解析を行った。
その結果、本モデルはシロイヌナズナの野生型、wus、clv変異体等の表現型や、SAMに外科的処置を施した時の再生過程などをよく再現できることが分かった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Reaction-diffusion pattern in shoot apical meristem of plants2011

    • 著者名/発表者名
      Fujita H, Toyokura K, Okada K, Kawaguchi M
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 6(3) ページ: e18243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Clavata2 genes of pea and Lotus japonicus affect autoregulation of nodulation2011

    • 著者名/発表者名
      Krusell L, Sato N, et al.
    • 雑誌名

      Plant Journal

      巻: 65 ページ: 861-871

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A receptor-like kinase, KLAVIER, mediates systemic regulation of nodulation and non-symbiotic shoot development in Lotus japonicus2010

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa H, et al.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 137 ページ: 4317-25

    • 査読あり
  • [学会発表] HAR1 and KLAVIER mediate CLE signaling in long-distance control of nodulation2010

    • 著者名/発表者名
      川口正代司
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-12-10
  • [図書] 根粒形成のシステミックな抑制をひき起こす誘導性CLE遺伝子2010

    • 著者名/発表者名
      岡本暁、川口正代司
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      共立出版

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi