Elucidating strigolactone signal transduction using fungal model system

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大地に根を張り、大気中に葉を展開する植物は、環境を感知し、その情報を根を通して地下のエコシステムへと環流させることによって地上と地下の生物圏を繋ぐことで地球の生態系を支えている。植物が生産するストリゴラクトンは、植物ホルモン、共生、寄生という3つのプロセスに関わり、環境／植物／土壌微生物の相互作用を橋渡しする多機能なシグナル分子であるが、植物と寄生植物、あるいは進化的に大きく離れた菌類が、いかにして同一のシグナル分子を認識する機構を獲得したかについては不明な点が多く残されている。本研究では、遺伝解析が可能な菌類のモデル系を新たに探索し、得られた知見を菌根菌へと翻訳することによって、これまで遺伝的コンポーネントが一つも同定されていない菌根菌におけるストリゴラクトンシグナル伝達機構の解明を目指す。モデル菌株の選別を菌株ライブラリーより、人工ストリゴラクトンであるGR24に応答する菌株を見出し、その詳細な表現型解析を行った。当初は、菌糸細胞の屈曲伸長に着目してタイムラプスムービーから定量的なパラメーターを獲得しようと試みたが、野生の菌を扱っていることもあり、安定して統計的に優位な差を見出すことは困難であり様々な条件検討を行ったが、優位な差が見られる培養条件を設定できた。リン酸応答との関与を調べるために、酵母等で知られている既知のコンポーネントのホモログ遺伝子をモデル糸状菌より同定し、ストリゴラクトン応答をRT-PCRにより解析した。また、天然物化学の手法で菌類におけるストリゴラクトン様シグナル分子の探索も進めた。