マメ科植物と根粒菌の共生における一酸化窒素の新しい機能の解明

阐明一氧化氮在豆科植物和根瘤菌共生中的新功能

• 批准号: 18780031
• 负责人: 九町 健一
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18780031/
• 关键词: 一酸化窒素; ミヤコグサ; 根粒菌; 共生窒素固定; 植物ヘモグロビン; 細胞表層多糖; LPS; 共生; 窒素固定

昨年度得られたミヤコグサclass1ヘモグロビン遺伝子LjHb1に点突然変異を有する5系統のM3種子の中から、変異をホモで有する個体を選抜した。その結果、点突然変異をホモで有する個体を各系統につき少なくとも1つ得ることができた。十分量の種子が収穫でき次第、共生に対する影響を調べる。各個体から変異LjHb1 cDNAをクローン化した。今後は変異組換えタンパク質を精製し、NO除去活性を調べる。ミヤコグサにミヤコグサ根粒菌を接種した際、根で一過的な一酸化窒素(NO)の発生が見られる。このNO発生を誘導する根粒菌因子の同定を試みた。nodAC欠損変異株を接種した場合でもNO発生は見られたことから、共生のシグナル因子であるNod factorはNO発生に関係しないことが示唆された。ミヤコグサ根粒菌から精製した細胞表層多糖lipopolysaccharide(LPS)を添加すると、一過的なNO発生が観察された。よってNO発生の誘導活性成分がLPSを含む画分に存在することが示唆された。LPSを更に構成要素に分解し、各画分についてNO誘導活性を評価した。その結果、core oligosaccharide(OS)画分に誘導活性があることが分かった。共生と防御応答との関係の研究ためには、ミヤコグサに感染する病原菌を利用することが必要であるが、これまで見つかっていなかった。様々な植物病原菌をミヤコグサの葉に接種した結果、エンドウつる枯れ病菌pseudomonas syringae pv. pisiとジャガイモ青枯れ病菌Ralstonia solanacearum MAFF301522株およびMAFF730135株が葉を枯死させた。枯死は接種葉に限られたことと、接種部位に強いNO発生が観察されたことから、これらの病原菌はミヤコグサに対して非親和性であることが示唆された。

In the past year, the number of individuals in the M3 seed was increased. The result is that there is a sudden change in the number of individuals. A large number of seeds are harvested in order of importance and symbiosis. The LjHb-1 cDNA is different from each other. In the future, we will change the composition to refine the quality and adjust the NO removal activity. The development of nitric oxide (NO) was observed when the root fungus was inoculated. The NO production induced by the root granule factor and its stability were studied. NodAC is deficient in heterozygotes, and NO is produced in symbiotic conditions. In addition to lipopolysaccharide(LPS), NO production was observed in the cell surface layer. The active ingredient that induces NO production is LPS. LPS is composed of several components and its NO-inducing activity is evaluated. The result is that the core oligosaccharide(OS) is induced by the enzyme. A Study on the Relationship between Symbiotic Defense and Infection Plant pathogens, Pseudomonas syringae pv. pisi Ralstonia solanacearum MAFF301522 MAFF730135 The pathogen was found to be non-compatible in the inoculated leaves.

项目成果

ミヤコグサのenf(enhanced nitrogen fixation)変異体の性状解析

百脉根enf（强化固氮）突变体特性分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Akiyoshi Tominaga;Ayaka Yamauchi;Toyoaki Anai;等;鈴木章弘;鈴木 章弘
• 通讯作者: 鈴木 章弘

根粒菌との共生時における宿主植物の病原抵抗性遺伝子の発現

宿主植物与根瘤菌共生期间病原菌抗性基因的表达

• 发表时间: 2008
• 作者: Nakatsukasa H.;Uchiumi T.;Kucho K.;Higashi S.;Abe. M.;村上英一
• 通讯作者: 村上英一

タルウマゴヤシのNCRペプチド遺伝子を発現するミヤコグサ根粒中のバクテロイド

表达苜蓿NCR肽基因的莲子根瘤中的拟杆菌

• 发表时间: 2007
• 作者: Nakatsukasa H.;Uchiumi T.;Kucho K.;Higashi S.;Abe. M.;村上英一;九町健一;Ken-ichi Kucho;魏敏;瀬戸山愛子;山浦真稔;Grigor ZEHIROV;石原寛信
• 通讯作者: 石原寛信

Transposon mediation allows a symbiotic plasmid of Rhizobium leguminosarum bv. trifolii to become symbiosis island in Agrobacterium and Rhizobium

转座子介导允许豆根瘤菌 bv 的共生质粒。

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Gen. Appl. Microbiol. (印刷中)
• 作者: Nakatsukasa H.;Uchiumi T.;Kucho K.;Higashi S.;Abe. M.
• 通讯作者: Abe. M.

Genetic transformation of the nitrogen-fixing bacterium Frankia

固氮细菌 Frankia 的遗传转化

• 发表时间: 2007
• 作者: Nakatsukasa H.;Uchiumi T.;Kucho K.;Higashi S.;Abe. M.;村上英一;九町健一
• 通讯作者: 九町健一