高等植物におけるHis-Aspリン酸リレー情報伝達系の生理機能

植物における二成分制御系(以下、TCS)関連因子は、モデル高等植物であるシロイヌナズナを用いた後半な研究により、植物ホルモンであるサイトカイニン(以下、CK)の情報伝達に加え、概日時計機構のなかで中心的役割を果たしていることが明らかとなってきた。しかし、植物を含め生物は多様性にあふれており、たった一種のモデル植物の研究により得られた知見を、他の種へと一般化できるかどうかは不明である。そこで、植物TCSの普遍性と多様性を明らかにするために、マメ科植物ミヤコグサを用い、特に共生窒素固定器官である根粒に着目して研究を行った。CKは、植物自身の成長と発達に無くてはならないホルモンの一つである。それに加え、マメ科植物では根粒菌との共生器官である根粒形成に必須であることが、ミヤコグサやタルウマゴヤシを用いた分子遺伝学的解析により明らかとなった。現在までに得られているCKと根粒に関する知見は、CK受容体(LHK1、MtCRE1)変異体の表現型解析から得られたものがほとんどであり、その下流でHP_tやTypeB-RRを介した二成分制御系(TCS)が働いているかどうかの知見は得られていない。そこでTypeB-RRが結合するcis配列をタンデムにつなげたプロモーター(TCSプロモーター)の下流にGUS遺伝子をつないだレポーターコンストラクトを用いて、根粒形成における二成分制御系の関与を間接的に検証した。その結果、発達段階にある未成熟な根粒内でGUS活性があることを確認した。また、TypeB-RRプロモーターの活性も同様にGUS遺伝子を用いて解析したところ、TCSプロモーターと同じ活性化パターンを示した。これらの結果から、根粒形成にCK応答型二成分制御系が関与していることが示唆された。現在はTypeB-RRに着目し、逆遺伝学的アプローチから二成分制御系の根粒形成機構への関与を検証している。

植物における二成分制御系(以下、TCS)関連因子は、モデル高等植物であるシロイヌナズナを用いた後半な研究により、植物ホルモンであるサイトカイニン(以下、CK)の情報伝達に加え、概日時計機構のなかで中心的役割を果たしていることが明らかとなってきた。しかし、植物を含め生物は多様性にあふれており、たった一種のモデル植物の研究により得られた知見を、他の種へと一般化できるかどうかは不明である。そこで、植物TCSの普遍性と多様性を明らかにするために、マメ科植物ミヤコグサを用い、特に共生窒素固定器官である根粒に着目して研究を行った。CKは、植物自身の成長と発達に無くてはならないホルモンの一つである。それに加え、マメ科植物では根粒菌との共生器官である根粒形成に必須であることが、ミヤコグサやタルウマゴヤシを用いた分子遺伝学的解析により明らかとなった。現在までに得られているCKと根粒に関する知見は、CK受容体(LHK1、MtCRE1)変異体の表現型解析から得られたものがほとんどであり、その下流でHP_tやTypeB-RRを介した二成分制御系(TCS)が働いているかどうかの知見は得られていない。そこでTypeB-RRが結合するcis配列をタンデムにつなげたプロモーター(TCSプロモーター)の下流にGUS遺伝子をつないだレポーターコンストラクトを用いて、根粒形成における二成分制御系の関与を間接的に検証した。その結果、発達段階にある未成熟な根粒内でGUS活性があることを確認した。また、TypeB-RRプロモーターの活性も同様にGUS遺伝子を用いて解析したところ、TCSプロモーターと同じ活性化パターンを示した。これらの結果から、根粒形成にCK応答型二成分制御系が関与していることが示唆された。現在はTypeB-RRに着目し、逆遺伝学的アプローチから二成分制御系の根粒形成機構への関与を検証している。