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2022 年度 研究成果報告書

根粒共生の抑制に関わる宿主植物シグナリングの統合的理解

研究課題

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研究課題/領域番号 19H03239
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

壽崎 拓哉  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40575825)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード根粒共生 / 植物微生物相互作用 / 転写因子 / ミヤコグサ / シグナル伝達 / マメ科植物 / 窒素 / 硝酸
研究成果の概要

マメ科植物は窒素栄養が十分量存在する環境では根粒共生を抑制することで共生にともなう炭素源の不要な損失を防いでいることが知られているが、その分子基盤は不明な点が多い。本研究課題では、マメ科モデル植物ミヤコグサを用いて2つのNLP転写因子(LjNLP1/4)と硝酸イオン輸送体LjNRT2.1を介したシグナル伝達経路が硝酸に応答した根粒形成抑制において中枢的な機能を担うことを明らかにした。また、窒素に応答して機能するペプチド因子を同定し、このペプチド因子が根粒共生の成立に必須な機能をもつことを明らかにした。これらの知見により、植物の窒素栄養環境への適応機構の理解が深まった。

自由記述の分野

植物分子生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

持続可能な社会の実現に向けて、肥料に頼らない農業展開が世界的な喫緊の課題である。ダイズやエンドウマメなどのマメ科植物は窒素固定細菌の根粒菌と共生関係を築くことで、空中窒素を肥料として利用することができる。本研究課題は植物と根粒菌の共生の仕組み及び窒素栄養に対する植物の応答の仕組みの一端を明らかにした。得られた成果に基づいて今後研究を深めていくことによって、低施肥農業の実現や貧栄養の土地での農業実現が期待される。

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公開日: 2024-01-30  

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