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植物と根粒菌、アーバスキュラー菌根菌（以下、AM菌）などの土壌微生物との相互作用は、双方の生物から養分物質を供給することによって両共生体の生育と生存に大きく貢献している。この共生の成立では、宿主植物内へ根粒菌、AM菌などの共生菌が侵入し、共生器官を形成することによって養分供給が可能となることから、共生菌を宿主植物体内に受け入れて共生を成立させる感染過程が重要となる。この感染過程では、さまざまな共生遺伝子が発現し、それらの遺伝子機能によって共生菌の侵入を制御している。我々は、これらの共生遺伝子発現を制御する因子として、植物ホルモン「ジベレリン」に注目した解析を行った。
これまでの研究で、ジベレリンは共生に正負、双方の作用をもたらすが、この作用は共生遺伝子発現によるものが大きいことが明らかとなっている。そのため本課題では、この共生遺伝子発現制御に関する分子機構の解明と、この共生遺伝子の変動が共生菌の感染過程にもたらす作用について解析を行った。
この研究では、AM共生遺伝子であるRAM1のGAシグナルと共生シグナルとの干渉作用を明らかとし、さらにこのメカニズムについての解析結果を論文として投稿した。現在、指摘された論文の修正や追加実験などを行っている。また、同様のGAシグナルによる共生シグナルネットワークへの干渉機構を、根粒共生に関与する遺伝子であるNINでも発見した。この干渉作用を担うシス領域の同定を行い、CRISPR/CAS9を用いたゲノム編集技術によるこのシス領域の除去に成功し、GA応答性を欠いたNIN遺伝子制御の変異体を取得した。この変異体の表現型解析とこれまでのNIN遺伝子発現制御へのGAシグナルの干渉作用についての解析を行い、これらの成果をまとめた論文を作成中である。
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