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本研究では、Rj遺伝子保有ダイズと根粒菌の共生系における根粒菌III型分泌系の役割を分子レベルで解明することを目指している。rj1遺伝子保有ダイズClark-rj1は根粒菌の分泌するNod factorの受容体NFR1(Nod factor receptor1)の変異体であり、ほとんどの根粒菌は根粒を形成することができないが、Bradyrhizobium elkanii USDA61株は例外的に根粒を形成することができる。日本のダイズ品種エンレイ由来のNFR変異体En1282で試験したところ、Clark-rj1と同様にUSDA61株は根粒を形成したが、III型分泌系破壊株(ΔT3SS)は全く根粒を形成しなかった。ダイズ側の遺伝子発現を調べたところ、根粒形成関連遺伝子ENOD40とGmNINの発現は、USDA61接種を接種したEn1282において上昇していたが、ΔT3SS接種では無接種と有意な差がみられなかった。これらの結果から、根粒菌III型分泌系はほとんどの根粒菌-マメ科植物共生系に必須と考えられているNod factor-NFRの相互認証過程を経由せずに下流の根粒形成シグナルを活性化し、共生を成立させることが示唆された。
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