ダイズの根粒・菌根二重共生系の成立に関与する宿主遺伝子の網羅的解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23380042
• 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: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 坂本 一憲 千葉大学, 園芸学研究科, 教授 (10225807)
• 連携研究者: 松井 章浩 独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別研究員 (90443027)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ダイズ / 根粒菌 / アーバスキュラー菌根菌 / 共生関係 / 遺伝子発現 / DNAマイクロアレイ

研究概要

本研究ではダイズの根粒・菌根二重共生系で発現する宿主遺伝子をDNAマイクロアレイによって網羅的に解析し、二重共生系の成立に必須な遺伝子を探索した。その結果、根粒単独共生、菌根単独共生および二重共生に共通して発現する遺伝子は34個あることが判明した。この中からType1メタロチオネイン遺伝子とCPRD49遺伝子に着目し発現特性をreal-time RT-PCR法によって検討し、Type1メタロチオメイン遺伝子は根粒と菌根で顕著に発現している遺伝子であることを確認した。また本遺伝子についてはダイズの毛状根形質転換体を作出し、GUS染色法によってダイズ根細胞内における発現部位の解明を試みた。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of autoregulation in the interaction between rhizobial nodulation and AM fungal colonization in soybean roots (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, K., Ogiwara, N., and Kaji, T
  • 雑誌名: Biology and Fertility of Soils 巻: 49(8) ページ: 1141-1152
  • DOI: 10.1007/s00374-013-0804-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete genomic sequence of Bradyrhizobium sp. S23321 : insights into symbiosis evolution in soil oligotrophs (2012)
  • 著者名/発表者名: Okubo, T., Tsukui, T., Maita, H., Okamoto, S., 他20名, Sakamoto, K., 他24名
  • 雑誌名: Microbes and Environments 巻: 27 ページ: 306-315
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME11321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phylogenetic relationships among non-pathogenic isolates of dark septate endophytes from Ericaceae plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Vano, I., Sakamoto, K., and Inubushi, K
  • 雑誌名: HortResearch 巻: 65 ページ: 41-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biocontrol efficiency of Fusarium wilt diseases by a root colonizing fungus Penicillium sp (2011)
  • 著者名/発表者名: Alam, S.S., Sakamoto, K., and Inubushi, K
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition 巻: 57 ページ: 204-212
  • DOI: 10.1080/00380768.2011.564996
  • 査読あり
• [学会発表] ダイズの根粒・菌根共生系におけるType1 メタロチオネイン遺伝子の発現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本一憲・上野 満・福田智代・青柳美里 ・ 園田雅俊 ・ 渡辺正巳 ・ 西野栄正
  • 学会等名: 菌根研究会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学川渡共同セミナーセンター (大崎市)
  • 年月日: 2013-11-16
• [学会発表] Transcription profiles of host plant genes induced by rhizobial, AM fungal and dual inoculations in soybean root (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, K., Ogiwara, N., Kaji, T., Seki, M., Matsui, A., Ishida, J. and Tanaka, M
  • 学会等名: 18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Phoenix Seagaia Resort (Miyazaki city)
  • 年月日: 2013-10-16
• [学会発表] ダイズの根粒共生系と菌根共生系で発現する宿主遺伝子の網羅的解析 (第 3 報) ダイズの野生型と根粒超着生変異体との比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本一憲・梶 智光・荻原菜津子・杉本百合恵 ・ 関 原明 ・ 松井章浩 ・ 石田順子・田中真帆
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会名古屋大会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2013-09-13
• [学会発表] ダイズの根粒共生系と菌根共生系で発現する宿主遺伝子の網羅的解析 (第 2 報) 単独共生と二重共生の比較 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本一憲・荻原菜津子・梶 智光・杉本百合恵 ・ 関 原明 ・ 松井章浩 ・ 石田順子・田中真帆
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取大学(鳥取市)
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] 亜鉛添加および共生微生物の感染がダイズのメタロチオネイン遺伝子の発現に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上野満・杉本百合恵・坂本一憲・園田雅俊
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取大学(鳥取市)
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] リアルタイム PCR 法を用いたダイズの根粒および菌根共生系で高発現する宿主遺伝子の定量解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉本百合恵 ・ 坂本一憲 ・ 園田雅俊
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会つくば大会
  • 発表場所: つくば国際会議場(つくば市)
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] アーバスキュラー菌根共生系と根粒共生系の共通性と特異性, 日本土壌肥料学会シンポジウム 「アーバスキュラー菌根菌 : 研究の最前線と土壌肥料分野への貢献」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂本一憲
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会つくば大会
  • 発表場所: つくば国際会議場(つくば市)
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] ダイズの根粒着生と菌根形成の相互作用に対するオートレギュレーション機構の関与
  • 著者名/発表者名: 坂本一憲 ・ 荻原菜津子 ・ 梶 智光
  • 学会等名: 植物微生物研究会第21回研究交流会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
• [備考] 千葉大学・植物栄養学研究グループ・ホームページ
  • URL: https://sites.google.com/site/plantnlab/