3次元再構築法を用いた根粒形成遺伝子の立体的発現解析

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04J01336
• Research Institution: National Food Research Institute
• Research Fellow: 金森 紀仁 独立行政法人食品総合研究所, 食品工学部, 特別研究員(PD)
• Keywords: ミヤコグサ / 根粒形成変異体 / ポジショナルクローニング / 蛍光指紋 / 3次元再構築法 / 窒素固定領域 / 維管束

Research Abstract

根粒形成遺伝子の単離はミヤコグサの根粒形成変異体Ljsym3からポジショナルクローニング法を用いて行った。さらに相補性テストにより根粒形成能およびAM菌共生能が回復したことからLjSym3遺伝子が原因遺伝子であることを明らかにした。単離に成功したSym3遺伝子は核-細胞質間の物質輸送に重要な核孔タンパク質の遺伝子の一つと相同性が確認できた。このことから、植物-微生物共生は、微生物からのシグナルが植物の核へと情報伝達され、植物の核で共生相手として認識、共生器官である根粒の形成を誘導することによっておこることを強く示唆している。これらの成果について現在、今回の成果について論文投稿準備中である。単離したLjSym3遺伝子の発現を調べたところ組織特異的な発現をしていなかったため、根粒中でのLjSym3遺伝子の3次元再構築法を用いた立体的発現解析を行うことができなかった。現在、新たな根粒形成遺伝子の単離を再開している。根粒のみで発現する遺伝子をcDNAサブトラクション法を用いて単離する予定である。サブテーマのひとつ、蛍光指紋によって根粒内の特異的な組織の表示に関しては窒素固定領域の立体再構築に成功した。また、3次元再構築法を用いて4つの異なるタイプの根粒(有限型根粒、無限型根粒、アクチノリザル根粒、茎粒)の維管束のみの立体再構築に成功し、これらすべての根粒維管束の形態が異なることを明らかにした。これらの研究成果についても論文投稿準備中である。