权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

根粒菌共生アイランドの動的構造の解明：宿主を騙す根粒菌の生成機構とその意義

阐明根瘤菌共生岛的动态结构：欺骗宿主的根瘤菌产生机制及其意义

基本信息

批准号：
20J21412
负责人：
嵐田遥
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J21412/
关键词：
ミヤコグサ根粒菌細胞内共生窒素固定 Cheating根粒菌 PINK4 制裁 IS

项目摘要

マメ科植物に共生し窒素固定を営む根粒菌において、正常な根粒形成能を保有するにも関わらず窒素固定能を失ったcheating根粒菌の存在が示唆されてきた。一方、cheating根粒菌を排除する宿主の”Sanction system”が提唱されてきたが、その作用機序は不明であった。ミヤコグサ Lotus japonicus MG-20においてこの制裁機能が欠損しcheating根粒菌に対しても成熟根粒を形成するpink4変異体 (以下：pink4)が単離された。本研究ではPINK4制裁機構の解明を目的として、cheating根粒菌とMG-20、pink4の組み合わせを利用し、遺伝子発現データの比較解析、さらに根粒細胞内部の形態的観察を実施してきた。その結果、PINK4機能依存的に、cheating根粒菌が膜系成分により包含された後、液胞との融合により溶菌されることが示唆された。この制裁系の原因遺伝子を探索するため、野生系統Gifuと pink4 の交配で得られたF2集団のバルク解析を実施し、昨年度までに候補遺伝子を同定していた。今年度は原因遺伝子を確定するため、レトロトランスポゾンLORE1を利用したミヤコグサタグラインのデータベースから候補遺伝子の挿入変異体を複数系統選抜し、cheating根粒菌の接種による表現型解析を行った。その結果、選抜した複数のLORE1変異体の全てでpink4と同様の表現型が認められ、pink4原因遺伝子が確定された。原因遺伝子情報が得られたことで、今後、より加速度的なPINK4制裁系の分子機構の解明が期待できる。

The presence of symbiotic and normal rhizomes in plants of different families is indicated by their ability to immobilize symbiotic and cheating rhizomes The host's "Sanction system" is not clear, but the mechanism of action is unclear. Lotus japonicus MG-20 is a new type of root fungus, and its function of sanctioning is not perfect. The purpose of this study was to clarify the mechanism of PINK4 sanctions, to utilize the combination of chewing rhizomere and MG-20, and pink4, to compare and analyze the development of genetic components, and to observe the internal morphology of rhizomere cells. As a result, PINK4 function-dependent, cheating-rhizomere membrane components, including cytokinesis, and bacteriolysis, were identified. The reason for this sanction system is that the wild system Gifu and pink4 mate to obtain the F2 group's analysis and implementation, and the candidate gene is determined in the same year. This year, the phenotype analysis of the inoculation of the root fungus was carried out by using the method of multiple system selection and the method of multiple system selection for the selection of candidate genes. The result, selection, multiple LORE1 variants, all pink4 variants, and the same phenotype are identified, pink4 causes are identified. The reason for this information is that it is expected that the molecular mechanism of the sanction system will be clarified in the future.