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${it TOO MUCH LOVE}$, a root regulator associated with the long-distance control of nodulation in ${it Lotus japonicus}$

${it TOO MUCH LOVE}$${it Lotus japonicus}$における根粒形成の長距離制御にかかわる根の制御因子である

馬郡 慎平*; 吉良 恵利佳*; 柴田 哲*; 梅原 洋佐*; 河内 宏*; 長谷 純宏; 田中 淳; 佐藤 修正*; 田畑 哲之*; 川口 正代司*

Magori, Shimpei*; Kira, Erika*; Shibata, Satoshi*; Umehara, Yosuke*; Kochi, Hiroshi*; Hase, Yoshihiro; Tanaka, Atsushi; Sato, Shusei*; Tabata, Satoshi*; Kawaguchi, Masayoshi*

マメ科植物は共生根粒の発達及び数を正確に制御している。ミヤコグサ(${it Lotus japonicus}$)での根粒形成の制御について、地上部に存在する${it HAR1}$タンパクが必要であることから地上部と根の間での長距離の情報伝達経路の存在が示唆されている。この情報伝達経路の分子機構に対する理解を深めるため、われわれは(${it too much love}$ (${it tml}$))と命名した超根粒着生変異体を単離し解析した。野生型との接木試験によって${it tml}$変異体での過剰な根粒形成は根部の遺伝子型に依存することが示された。${it har1}$変異体の地上部と${it tml}$変異体の根部の接木では根粒の着生に影響は見られなかった。これらの結果は地上部の因子である${it HAR1}$と根の因子である${it TML}$が同じ情報伝達経路に関与することを示している。${it TML}$${it HAR1}$の下流で機能しており、${it TML}$が地上部から根に輸送される何らかのシグナル因子の受容体として機能している可能性がある。

Legume plants tightly control the development and number of symbiotic root nodules. In ${it Lotus japonicus}$, this regulation required ${it HAR1}$ in the shoots, suggesting that a long-distance communication between the shoots and the roots may exist. To better understand its molecular basis, we isolated and characterized a novel hypernodulating mutant of ${it L. japonicus}$ named ${it too much love}$ (${it tml}$). Reciprocal grafting with wild type showed that ${it tml}$ hypernodulation is determined by the root genotype. Moreover, grafting a ${it har1}$ shoot onto a ${it tml}$ rootstock did not exhibit any obvious additive effects on the nodule number. These observations indicate that a shoot factor ${it HAR1}$ and a root factor ${it TML}$ participate in the same genetic pathway which governs the long-distance signaling of nodule number control. ${it TML}$ may function downstream of ${it HAR1}$ and the gene product ${it TML}$ might serve as a receptor or mediator of unknown mobile signal molecules that are transported from the shoots to the roots.

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パーセンタイル:8.44

分野:Biochemistry & Molecular Biology

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