| 研究課題/領域番号 |
15K07103
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| 研究機関 | 愛知教育大学 |
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研究代表者 |
菅沼 教生 愛知教育大学, その他部局等, 理事・副学長 (40179114)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 共生 / 根粒 / 窒素固定 / ミヤコグサ / 遺伝子 |
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| 研究実績の概要 |
マメ科植物に共生した根粒菌が発揮する共生窒素固定能を制御する維管束を介した宿主植物由来の全身的なシグナルを解明するために、昨年度に引き続き、①Fix-変異体Ljsyp71で特異的に発現が変動する遺伝子の特定、②特定された遺伝子の発現抑制形質転換体の表現型解析、③新規と思われるFix-変異体の表現型解析と原因遺伝子の同定に取り組んだ。その結果、以下の点が明らかになった。
１．RNA-seq解析によって検出されたLjsyp71変異体の実生で有意に発現が減少する遺伝子1個と増大する遺伝子３個について、リアルタイムPCR法を用いて、Ljsyp71変異体と他のFix―変異体sen1及びfen1とで発現を比較した。その結果、２個の遺伝子がLjsyp71変異体の実生で特異的に増大することが明らかになった。昨年度の結果を加えると、Ljsyp71変異体の実生で特異的に変動する遺伝子は４個となった。これらは、いずれも増大する遺伝子であった。
２．リアルタイムPCR法により検出されたLjsyp71変異体の実生で発現が特異的に増大する４個の遺伝子のうちの２個の遺伝子について、窒素固定活性に及ぼす影響を毛状根形質転換系を用いて検討した。その結果、一つの遺伝子では、Ljsyp71変異体の地下部に野生型の地上部を接ぎ木した際にみられる、やや小さい根粒が形成される傾向が見られた。しかし、もう一つに遺伝子では、根粒の形状に影響は見られなかった。
３．原因遺伝子が存在するゲノム領域を約200kbまで絞る込むことができた、窒素固定活性の劣るF34、F39およびF62変異体について、その領域に予測される遺伝子のうちのいくつかの遺伝子の塩基配列を野生型と比較したが、原因遺伝子の候補を検出するには至らなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
リアルタイムPCR法により検出されたLjsyp71変異体の実生で発現が特異的に増大する遺伝子の窒素固定活性における役割を、毛状根形質転換系を用いて検証している。しかし、毛状根形質転換系の形質転換効率が極めて低く、遺伝子の窒素固定活性における役割を結論付けるのに時間を要している。形質転換系の実験手法を種々検討しているが、改善が見られない。
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| 今後の研究の推進方策 |
Fix-変異体Ljsyp71で特異的に発現が変動する遺伝子を特定するために、RNA-seq解析によって有意に発現の変動がみられた遺伝子を順次解析してきた。しかし、予測される遺伝子の機能が小胞輸送によって輸送される物質の代謝とは結び付かないと思われる遺伝子が多々含まれている。そこで、今年度の研究の進捗が遅れていることを踏まえ、次年度は、発現に変動がみられた遺伝子の中から、物質の代謝に関与する遺伝子に焦点を絞り、検討を進めて行く予定である。
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