2017 Fiscal Year Research-status Report
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15K07103
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| Research Institution | Aichi University of Education |
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Principal Investigator |
菅沼 教生 愛知教育大学, その他部局等, 理事・副学長 (40179114)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 共生 / 窒素固定 / マメ科植物 / 根粒菌 / 変異体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マメ科植物に共生した根粒菌が発揮する共生窒素固定能を制御する維管束を介した宿主植物由来の全身的なシグナルを解明するために、引き続き、①Fix-変異体Ljsyp71で特異的に発現が変動する遺伝子の特定、②特定された遺伝子の発現抑制形質転換体の表現型解析、③新規と思われるFix-変異体の表現型解析と原因遺伝子の同定に取り組んだ。その結果、以下の点が明らかになった。
１．RNA-seq解析によって検出された、Ljsyp71変異体の実生で発現が減少あるいは増大する遺伝子の中から、植物ホルモンの代謝に関与する遺伝子がそれぞれ１個ずつ見出されたことから、それら２種類の遺伝子について、リアルタイムPCR法を用いて、Ljsyp71変異体と他のFix-変異体sen1及びfen1とで発現を比較した。Ljsyp71変異体における発現の変動は確認されたが、Ljsyp71変異体における変動の特異性は見られなかった。
２．リアルタイムPCR法により検出されたLjsyp71変異体の実生で発現が特異的に変動する遺伝子が窒素固定活性に及ぼす影響を毛状根形質転換系を用いて検討した。毛状根形質転換系の有効性をSYP71遺伝子を用いて検討を重ねてきたが、最終的に、形成された根粒の窒素固定活性が減少することが確認された。そこで、これまでにLjsyp71変異体の実生で発現が特異的に変動し、かつ、物質の代謝に関与すると予測される一つの遺伝子について、窒素固定活性に及ぼす影響を毛状根形質転換系を用いて検討したが、影響は見られなかった。
３．原因遺伝子が未同定のFix-変異体F34、F39及びF62の原因遺伝子の解析を行った。その結果、同座の変異体であるF34とF39変異体の原因遺伝子は、SST1遺伝子であった。一方、F62変異体の原因遺伝子は、これまでに報告例がない新規の遺伝子であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
共生窒素固定能を制御する維管束を介した宿主植物由来の全身的なシグナルの解明に向けて、シグナル物質の代謝に関与すると予想される遺伝子を一つ見い出すことができた。最終的に、シグナル物質を証明するためには、投与実験や定量実験等の実験が必要である。しかし、形質転換実験による結果の確認に時間を要し、必要な実験に取り掛かるのが遅れた。
一方、これまで原因遺伝子が未同定であったFix-変異体F34、F39及びF62の原因遺伝子が同定された。F34及びF39変異体の原因遺伝子は、これまでに同定された遺伝子であったが、F62変異体の原因遺伝子は、これまでに報告されていない新規の遺伝子であり、大きな成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
シグナル物質を証明するために、検出された遺伝子が関与する代謝関連物質をLjsyp71変異体に投与することで、変異形質が回復するかどうかを早急に検討する。なお、シグナル物質は維管束を介して地上部から地下部に輸送されることから、切断面から物質を処理する等、投与の方法を工夫する。
また、原因遺伝子が未同定の残りの変異体F53及びF176の原因遺伝子の同定に取り組む予定である。
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| Causes of Carryover |
ほぼ予定通りに支出した。残金は、次年度の物品費に充てる予定である。
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