Gene expression analysis of arbuscular mycorrhiza at the stage of symbiotic collapse

丛枝菌根共生崩溃阶段基因表达分析

• 批准号: 21K05329
• 负责人: 小八重 善裕
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Rakuno Gakuen University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05329/
• 关键词: 菌根共生; ライフサイクル

今年は、菌根の崩壊ステージの組織片（<5 mm）を効率良く得るために、時間経過とともに緑から赤へと蛍光色調が変化するpPT11-Fluorescent Timer（FT）イネ形質転換体を用いて、崩壊ステージの絞り込みと崩壊ステージマーカー遺伝子の発現解析を試みた。FTの色調変化のダイナミックレンジが広いことにより、崩壊ステージの共生細胞群、特に崩壊した樹枝状体を含む細胞を正確に判別することが可能になった。その組織切片を回収し、一組織ごとにRT-PCRを行ったところ、前年までのGFP-SCAMPを超える効率で遺伝子発現を検出できないことが判明した。菌根ライブイメージングによってその共生サイクルを調べたところ、樹枝状体の形成から崩壊までが1－2日であるのに対し、FTの赤色蛍光が持続する期間が1日以上と長く、そこに共生状態が完全に終了した細胞が多く含まれることが原因と考えられた。また操作上、崩壊ステージが単離しやすい感染単位は、ほとんどの場合その共生自体が停止あるいは何らかの原因で終了してしまった部位に限られており、共生関連遺伝子の発現が検出できないと判断した。そこで、共生が活発な部位においても、崩壊ステージの解析を容易にする目的で、地上部を刈り取り、光合成産物の菌根への供給を制限することで、崩壊ステージの割合が増えるかを検討した。予備的試験として、レタスの地上部を刈り取り、その後の菌根の形態変化を詳細に調査した。その結果、樹枝状体やベシクルの数が減少し、感染率としても顕著に低下した。根における崩壊ステージの割合が増えたことで、断片ではなく、根全体を用いて遺伝子発現解析を行うめどがついたところが、この地上部を切断した菌根の、他の植物への感染力を調べたところ、地上部を切断していない個体に比べて、顕著に感染力が高まっていることが明らかとなり、現在論文を投稿している。

This year, the tissue slice (<5 mm) of mycorrhizal fungi has been successfully obtained, and the time interval has been changed. The pPT11-Fluorescent Timer (FT) has been used to analyze the occurrence of mycorrhizal fungi. The color of FT is different from that of the symbiotic cell group and dendritic cell group. The tissue sections were analyzed, RT-PCR was performed, GFP-SCAMP was performed, and gene expression was detected. Mycorrhizal symbiosis occurs in 1-2 days, and the red light of FT lasts for more than 1 day. The symbiotic state is complete and the cells are abundant. The reason why the symbiosis itself stops is that the symbiosis itself stops in the middle of the operation. The symbiosis itself stops in the middle of the operation. The aim of this study is to find out how to control the supply of photosynthetic mycorrhizal fungi and how to increase the number of symbiotic sites and how to analyze them easily. A detailed investigation was conducted on the morphological changes of mycorrhizal fungi in the ground and in the soil. As a result, the number of dendrites decreased, and the infection rate decreased. The root is cut off, the mycorrhizal roots are cut off, and the infectivity of other plants is modulated. The root is cut off, and the infectivity of other plants is increased.

项目成果

雑草が作物菌根に与える影響

杂草对作物菌根的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 小八重善裕;古川穂;武隈瞬也;森川領太
• 通讯作者: 森川領太

リン酸処理によるアーバスキュラー菌根の貯蔵様態の変化

磷酸处理对丛枝菌根贮藏方式的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 小松田結生;小八重善裕
• 通讯作者: 小八重善裕

新植物栄養・肥料学 改訂版

新植物营养与肥料科学修订版

• 发表时间: 2023
• 作者: 米山 忠克;長谷川 功;関本 均
• 通讯作者: 関本 均

菌根と地力の関係についての一考察

菌根与土壤肥力关系的研究

• 发表时间: 2022
• 期刊: 作物生産と土づくり
• 作者: 山隈 優;Narantsog Choijookhuu;甲斐 健吾;Fidya;白水 慎一郎;石塚 匠;菱川 善隆;桑原七実,福留光挙,野村美加;小八重善裕
• 通讯作者: 小八重善裕

菌根の共生動態の研究から見えてきた その難しさと面白さ

菌根共生动力学研究揭示的难点和趣味

• 发表时间: 2021
• 作者: Nakao Mizuka;Takechi-Haraya Yuki;Ohgita Takashi;Saito Hiroyuki;Demizu Yosuke;Izutsu Ken-Ichi;Sakai-Kato Kumiko;小八重善裕
• 通讯作者: 小八重善裕