ミヤコグサを用いた根粒形成初期シグナリングの分子機構の解明

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20370020
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 基礎生物学研究所 (2009-2011); 東京大学 (2008)
• 研究代表者: 川口 正代司 基礎生物学研究所, 共生システム研究部門, 教授 (30260508)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: シグナル伝達 / ミヤコグサ / 根粒形成 / Nod factor

研究概要

マメ科植物と根粒菌の相互作用によって形成される根粒は、植物の可塑性な発生研究のモデルとして非常に興味深い器官である。その形成は、根粒菌が分泌するNod factorによって誘導される。Nod factorはキチンオリゴ糖を基本格としたリポキチンオリゴサッカライドであり、これをマメ科植物が認識すると、根毛細胞において核周辺部でカルシウムスパイキングが発生し、根粒形成の開始を制御するNinやENOD40等の遺伝子発現が誘導される。本研究課題ではミヤコグサを用い根粒形成初期シグナリングの分子レベルでの解明を目指す。特に、これまでミヤコグサで特定してきたGRASファミリーに属する推定転写因子NSP1,NSP2やヌクレオポリンNUP85などの細胞・組織レベルの機能を明確にするとともに、HAR1を介した全身的なフィードバック制御機構にどのように関連するかを分子レベルで明らかにする。

研究成果

• [雑誌論文] NENA, a Lotus japonicus homolog of Sec13, is required for rhizodermal infection by arbuscularmycorrhiza fungi and rhizobia but dispensable for cortical endosymbiotic development. (2010)
  • 著者名/発表者名: Groth, M., Takeda, N., 他8名
  • 雑誌名: Plant Cell 22 ページ: 2509-2526
  • 査読あり
• [雑誌論文] How many peas in a pod? Legume genes responsible for mutualistic symbioses underground. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kouchi, H., Imaizumi-Anraku, H., Hayashi, M., Hakoyama, T., Nakagawa, T., Umehara, Y., Suganuma, N., Kawaguchi, M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 51 ページ: 1381-1397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nod factor/nitrate-induced CLE genes that drive HAR1-mediated systemic regulation of nodulation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, S., Ohnishi, E., Sato, S., Takahashi, H., Nakazono, M., Tabata, S., Kawaguchi, M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50 ページ: 67-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] TOO MUCH LOVE, a root regulator associated with the long-distance control of nodulation in Lotus japonicus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Magori, S., Oka-Kira, E., Shibata, S., 他7名
  • 雑誌名: Molecular Plant-Microbe Interactions 22 ページ: 259-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] CYCLOPS, a mediator of symbiotic intercellular accommodation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yano, K., Yoshida, S., Muller, J., 他16名
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 105 ページ: 20540-20545
  • 査読あり
• [図書] Physicallyinduced mutation : ion beam mutagenesis. In The Handbook of Plant Mutation Screening (2010)
  • 著者名/発表者名: Magori S, Tanaka A, Kawaguchi M.
  • 総ページ数: 3-16
  • 出版者: Wiley-Blackwell-VCH.
• [図書] ミヤコグサで根粒菌や菌根菌との共生とその進化を知る研究を支えるモデル生物 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口正代司
  • 総ページ数: 162-164
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 植物生理学微生物との共生 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口正代司
  • 総ページ数: 192-203
  • 出版者: 化学同人
• [図書] アーバスキュラー菌根共生系から根粒共生系への進化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 斎藤勝暗・川口正代司
  • 総ページ数: 237-263
  • 出版者: 総合出版社文-総合出版社