Nod factorと遠距離シグナル物質による共生器官の生成と安定化

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根粒形成は、根とシュート間の遠距離シグナル伝達によって制御されており、根粒菌のNod factorを受容した後根からシュートへ伝達される「Root-derived AUT Signal」とシュートで合成され根に伝達される「Shoot-derived AUT Signal」より構成されると考えられている。これまでにこの遠距離シグナル伝達を仲介する因子としてミヤコグサよりHAR1レセプター様キナーゼを特定した。HARTと最も高い相同性を示すシロイヌナズナやイネの遺伝子は茎頂・花芽分裂組織を制御するCLV1である。CLV1ではCLV2とレセプター複合体を形成し茎頂分裂組織で特異的に発現するCLV3ペプチドを認識すると考えられていることから、根からシュートに輸送されHAR1によって認識される「Root-derived AUT Signal」はCLV3様のペプチド(CLEペプチド)であることが想定された。そこで、ミヤコグサMG-20のゲノム情報からCLE遺伝子を25種類抽出し、各々の発現を解析した。klavler(klv)は早咲きのミヤコグサMG-20にイオンビーム照射によって単離した新規根粒過剰着生変異体で「Shoot-derived AUT Signal」を失っていることが示されている。klvでは、根粒の過剰形成以外にも、維管束分化不全、二叉分岐、帯化、花成の遅延、花器官数の増加などが観察される。har1変異体との上位検定では、KLVはHAR1と同一経路で機能することが示唆され、klvにおける維管束分化不全が花成や根粒形成という遠距離シグナル伝達を必要とする現象に影響していることが示唆された。