共生微生物感染に必須なカルシウムスパイキング起動と受容に関わる宿主因子の機能解析

参与共生微生物感染所必需的钙离子激活和接收的宿主因子的功能分析

• 批准号: 17687005
• 负责人: 今泉 温子
• 金额: $ 17.47万
• 依托单位: National Institute of Agrobiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17687005/
• 关键词: 根粒共生窒素固定; アーバスキュラー菌根菌; 共通シグナル伝達経路; カルシウムスパイキング; CCaMK; CASTOR・POLLUX; 感染受容; ミヤコグサ; common signaling pathway; CASTOR, POLLUX遺伝子; カルシウム・カルモデュリン依存型プロテインキナーゼ

(1)Caスパイキングの受容因子であるCCaMKの機能獲得型CCaMK-CAの共生変異体への形質転換実験から、根粒菌・菌根菌の感染受容を司る共通シグナル伝達経路に属する宿主遺伝子群のうち、Caスパイキングの上流に位置づけられているSYMRK、CASTOR、POLLUX及びNup85遺伝子が、根粒菌及び菌根菌の感染過程に直接的に関与していないことを明らかにした。一方、根粒共生特異的経路に位置するNFR1は、根粒菌の感染過程に直接的に関与することが示され、NSP2は、CCaMKの下流に位置し、根粒器官形成過程を直接的に制御する事が示された。(2)イネTos17挿入変異体OsCCaMKは、花粉そのものが全く形成されない優性不稔表現型を示すことを明らかにした。この雄性不稔および菌根共生不全表現型は、OsCCaMKゲノム配列形質転換により相補されたことから、OsCCaMK遺伝子は、花粉形成および菌根菌共生の2つの過程に必須の遺伝子であることが示された。(3)菌根共生から根粒共生への進化の過程で、CASTOR/POLLUXおよびCCaMK遺伝子が機能的に進化しているかを検証するため、イネオルソログによるミヤコグサ変異体の相補実験を行った。OsCASTOR,OsCCaMKはミヤコグサ当該変異体の根粒共生表現型を完全に相補したが、OsPOLLUXでは、相補は不完全であった。これらの遺伝子では、イネ・ミヤコグサ間でのドメイン構造の大きな変化などはないことから、CASTOR/POLLUX及びCCaMKは、Caシグナル誘導に必要な因子として保存・維持され、根粒共生系においても、共生菌の「感染受容」過程を支える因子として機能していることが強く示唆された。

(1)Ca CCaMK's function-acquisition-type CCaMK-CA symbiotic variant is closely related to the morphological and qualitative changes of host genes, rhizomere and mycorrhizal fungi, and the infection process of host genes, rhizomere and mycorrhizal fungi. NFR1, NSP2, CCaMK and NFR1 are the direct factors affecting the infection process of rhizomere. NFR1, CCaMK and NFR1 are the direct factors affecting the formation of rhizomere organs. (2)Tos17 was introduced into OsCCaMK, and the pollen was completely formed. The male sterility and mycorrhizal symbiosis incomplete phenotype, OsCCaMK must be complementary to each other, OsCCaMK must be complementary to each other, pollen formation must be complementary to each other, and mycorrhizal symbiosis must be complementary to each other. (3)The evolution process of mycorrhizal symbiosis, CASTOR/POLLUX and CCaMK gene function evolution, identification, reproduction and complementary development of mycorrhizal symbiosis. OsCASTOR,OsCCaMK CASTOR/POLLUX and CCaMK are the essential factors for the induction of Ca2 +, Ca2 +, Ca

项目成果

根粒菌及び菌根菌の感染受容を司る共通シグナル伝達経路の解析

根瘤菌和菌根真菌接受感染的共同信号转导途径分析

• 发表时间: 2007
• 作者: N.Sandal;T.R.Petersen;J.Murray;Y.Umehara;B.Karas;K.Yano;H.Kumagai;M.Yoshikawa;K.Saito;M.Hayashi;Y.Murakami;X.Wang;T.Hakoyama;H.Imaizumi-Anraku;S.Sato;T.Kato;W.Chen;Md.S.Hossain;S.Shibata;T.L.Wang;K.Yokota;K.Larsen;N.Kanamori;E.Madse;馬場真里;今泉(安楽)温子;今泉(安楽)温子
• 通讯作者: 今泉(安楽)温子

機能獲得型CCaMKを利用した共生微生物の初期感染過程を制御するシグナル伝達系の解析

使用功能获得性 CCaMK 分析控制共生微生物初始感染过程的信号转导系统

• 发表时间: 2008
• 作者: N.Sandal;T.R.Petersen;J.Murray;Y.Umehara;B.Karas;K.Yano;H.Kumagai;M.Yoshikawa;K.Saito;M.Hayashi;Y.Murakami;X.Wang;T.Hakoyama;H.Imaizumi-Anraku;S.Sato;T.Kato;W.Chen;Md.S.Hossain;S.Shibata;T.L.Wang;K.Yokota;K.Larsen;N.Kanamori;E.Madse;馬場真里
• 通讯作者: 馬場真里

Deregulation of a Ca2+/calmodulin-dependent kinase leads to spontaneous nodule development

• DOI: 10.1038/nature04862
• 发表时间: 2006-06-28
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Tirichine, Leila;Imaizumi-Anraku, Haruko;Stougaard, Jens
• 通讯作者: Stougaard, Jens

共生シグナルの受容と共通シグナル伝達経路の分子遺伝学的解明

共生信号接收和常见信号转导途径的分子遗传学分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: 蛋白質・核酸・酵素 51
• 作者: Saito;K;Tirichine L;林誠
• 通讯作者: 林誠

Functional analysis of common signaling pahtway (CSP) genes in Lotus japonicus and Oryza sativa

百脉和水稻共同信号通路（CSP）基因的功能分析

• 发表时间: 2007
• 作者: N.Sandal;T.R.Petersen;J.Murray;Y.Umehara;B.Karas;K.Yano;H.Kumagai;M.Yoshikawa;K.Saito;M.Hayashi;Y.Murakami;X.Wang;T.Hakoyama;H.Imaizumi-Anraku;S.Sato;T.Kato;W.Chen;Md.S.Hossain;S.Shibata;T.L.Wang;K.Yokota;K.Larsen;N.Kanamori;E.Madse;馬場真里;今泉(安楽)温子
• 通讯作者: 今泉(安楽)温子