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2015 年度 実施状況報告書

陸上植物ー菌根菌共生の進化の原点を探る:モデル植物フタバネゼニゴケの基盤整備

研究課題

研究課題/領域番号 15K07114
研究機関名古屋大学

研究代表者

中川 知己  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90396812)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードフタバネゼニゴケ / 遺伝子導入 / 菌根菌
研究実績の概要

植物と菌根菌の共生メカニズムは最初の陸上植物であるコケ植物で成立して、複雑な進化を遂げながら現代に至っていると考えられる。イネやマメ科植物などの被子植物における共生遺伝子の同定は難航しているが、本研究は遺伝子の冗長性(同じ機能の遺伝子の重複度合い)が低いコケ植物フタバネゼニゴケをモデルとして、効率の良い遺伝子導入系や標的遺伝子破壊系を確立することを目的としている。
初年度は遺伝子導入の方法のために、無性芽を用いた形質転換の条件検討などを行った。植物育成のトラブルなどにより計画が遅れているが、共同研究者から譲渡された形質転換効率を上昇させる可能性のある物質などを使用しながら検討を続けている。またフタバネゼニゴケの二次代謝物質が形質転換や胞子形成に影響を与えている可能性を考えて、成分分析を行った。その結果、シソなどに多く含まれる抗菌性のペリルアルデヒドが大量に蓄積していることが判明した。今後はペリルアルデヒドの影響を抑えるために、アグロバクテリウムの共存培養の条件を検討していくなどの工夫をしながら研究を進めていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究室の異動などの研究環境の変化により、形質転換の材料となるフタバネゼニゴケの確保が一時的に困難になるトラブルに見舞われた。現在は生産が回復しつつあり実験を再開している。

今後の研究の推進方策

二次代謝物の解析により、微生物の生育に悪影響を与える可能性のあるペリルアルデヒドが大量に蓄積されていることが明らかとなった。これを吸着や洗浄により除去するなどの工夫をすることで、形質転換の効率を上げられると期待される。また胞子形成の条件についても引き続き検討を行うことで遺伝子導入方法の確立を目指していく。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Volatile Components Emitted from the Liverwort Marchantia paleacea subsp. diptera2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Sakurai, Kenichi Tomiyama, Yukihiko Kawakami, Nozomi Ochiai, Shigeki Yabe, Tomomi Nakagawa and Yoshinori Asakawa
    • 雑誌名

      Natural Product Communications

      巻: 11 ページ: 263-264

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rice arbuscular mycorrhiza as a tool to study the molecular mechanisms of fungal symbiosis and a potential target to increase productivity2015

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nakagawa and Haruko Imaizumi-Anraku
    • 雑誌名

      Rice

      巻: 8 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1186/s12284-015-0067-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chitin-mediated plant–fungal interactions: catching, hiding and handshaking2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Shinya, Tomomi Nakagawa, Hanae Kaku, Naoto Shibuya
    • 雑誌名

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 26 ページ: 64-71

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2015.05.032

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] How do host plants establish secure symbioses with microbial partners?2016

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nakagawa
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] マメ科植物ー根粒菌共生において共生終了後に根粒菌はどうなるのか?2015

    • 著者名/発表者名
      中川 知己, 西山 和華奈 , 宮田 佳奈 , 曽根 奈那美 , 吉備 沙羅 , 渋谷 直人 , 矢部 重樹
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-09-08 – 2015-09-08

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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