| 研究課題/領域番号 |
17018041
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| 研究機関 | (財)かずさDNA研究所 |
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研究代表者 |
田畑 哲之 (財)かずさDNA研究所, 副所長 (70197549)
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| 研究分担者 |
中村 保一 財団法人かずさDNA研究所, 植物ゲノム研究部・植物ゲノム情報研究室, 室長 (60370920)
川口 正代司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (30260508)
佐伯 和彦 奈良女子大学, 理学部, 教授 (40201511)
南澤 究 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70167667)
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| キーワード | マメ科植物 / 根粒菌 / 共生窒素固定 / タンパク質相互作用 / ミヤコグサ |
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| 研究概要 |
ミヤコグサのゲノム情報より根粒形成の全身的な負の制御に関わる可能性があるCLEペプチド遺伝子LjCLE-RS1, LjCLE-RS2を同定した。そして、根粒菌の感染した根の皮層及び表皮を含む組織で発現が誘導されること、その発現誘導には根粒形成の正の制御因子であるNod factorとそのシグナル伝達系の構成因子が必要であることが明らかにした。また、イオンビーム照射で単離した新規根粒過剰着生変異体too much love(tml)は、これまでに単離されていたharlやklavier変異体と異なり、根で根粒数を制御する新規変異体であることが分かった。遺伝子座は第一染色体長腕にマップされ、ダイズゲノムとのシンテニー解析によって遺伝子候補を特定した。
ミヤコグサ根粒菌で構築した挿入変異体ライブラリーの9千クローンについてトランスポゾンの挿入位置を決定し、3680種類の遺伝子への挿入変異が確認された。接種実験の結果、根粒数の増加や減少、根粒形成の遅延、無効根粒の形成などの表現型を示す27種類の変異株が得られた。
ミヤコグサ根粒菌のTypeIII分泌系関連遺伝子の解析から、ミヤコグサ近縁の宿主L. halophilusとの共生成立に負の影響を与える原因遺伝子mlr6361を同定し、この上に既知のエフェクター候補と共通する構造上の特徴(40〜45アミノ酸残基の共通モチーフを12〜25回繰り返すこと)を見いだした。
圃場ないし環境中においてマメ科植物との共生成立に働く根粒菌の遺伝基盤を解明する目的で、M. lotiの同定済み挿入変異株ライブラリーから、ミヤコグサに対する競合的根粒形成能が低下した変異株の探索を行った。現在までに、探索済み780変異株の中から目的変異株候補27株の検出に至っている。
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