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論文

The SNARE protein SYP71 expressed in vascular tissues is involved in symbiotic nitrogen fixation in ${it Lotus japonicus}$ nodules

箱山 雅生*; 多井 諒*; 弭間 和哉*; 須賀 江里*; 足達 由佳*; 小林 麻由美*; 赤井 理恵*; 佐藤 修正*; 深井 英吾*; 田畑 哲之*; et al.

Plant Physiology, 160(2), p.897 - 905, 2012/10

 被引用回数:29 パーセンタイル:67.94(Plant Sciences)

Rhizobial symbiotic nitrogen fixation in root nodules is regulated by the host legume genes. Fix- mutants that exhibit lower or no nitrogen-fixation activity are useful to identify host plant genes required for symbiotic nitrogen fixation. Here, we show a ${it Lotus japonicus}$ novel Fix- mutant defective of a SNARE protein. The mutant formed nodules that displayed lower nitrogen fixation activity, and the growth of the host plant was retarded. Exogenous combined nitrogen almost recovered the growth of the mutant. Numbers of nodules formed on the mutant were similar to those on the wild-type plant. However, the mutant nodules were smaller and showed early senescence. The causal gene was identified by map-based cloning, and the predicted protein was appeared to be homologous to one of SNARE proteins found in Arabidopsis thaliana. The responsible gene was expressed ubiquitously in shoot, roots and nodules. In roots and nodules, the transcripts were detected in vascular bundles. These results indicated that a SNARE protein expressed in vascular tissues is required for nitrogen fixation activity of rhizobia in nodules.

論文

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

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*

Molecular Plant-Microbe Interactions, 22(3), p.259 - 268, 2009/03

 被引用回数:101 パーセンタイル:92.51(Biochemistry & Molecular Biology)

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。

論文

${it Klavier}$ (${it klv}$), a novel hypernodulation mutant of ${it Lotus japonicus}$ affected in vascular tissue organization and floral induction

吉良 恵利佳*; 舘野 久美子*; 三浦 謹一郎*; 芳賀 達也*; 林 正紀*; 原田 久也*; 佐藤 修正*; 田畑 哲之*; 鹿園 直哉; 田中 淳; et al.

Plant Journal, 44(3), p.505 - 515, 2005/11

 被引用回数:89 パーセンタイル:86.56(Plant Sciences)

300Gyのヘリウムイオンビーム照射によって高根粒形成能力を持つ新規のミヤコグザの突然変異体Klavier(klv)が得られた。ミヤコグザでは、根粒形成が減少する突然変異体は多く得られるが、本突然変異体のように、根粒形成が増進されるのは非常に稀である。klv突然変異体は、根の周りに小さな根粒を非常に多数形成するばかりでなく、葉脈の形成に異常が観察され、また花期が遅れる特徴を持ち、さらに矮化変異を伴っていた。しかしながら、染色体マッピングにより、klv遺伝子の同定を試みたところ、第一染色体の長腕の0.29cM以内の位置にマップできることがわかり、単一で劣性の遺伝子であることがわかった。このことから、根粒形成と維管束や花器形成には何らかの関連があることが示唆された。

口頭

A SNARE protein expressed in vascular tissue affects symbiotic nitrogen fixation in Lotus japonicus nodules

箱山 雅生*; 多井 諒*; 弭間 和哉*; 須賀 江里*; 足達 由佳*; 小林 麻由美*; 赤井 理恵*; 佐藤 修正*; 深井 英吾*; 田畑 哲之*; et al.

no journal, , 

Rhizobial symbiotic nitrogen fixation in root nodules is regulated by the host legume genes. Fix- mutants that exhibit lower or no nitrogen-fixation activity are useful to identify host plant genes required for symbiotic nitrogen fixation. Here, we show a Lotus japonicus novel Fix- mutant defective of a SNARE protein. The mutant formed nodules that displayed lower nitrogen fixation activity, and the growth of the host plant was retarded. Exogenous combined nitrogen almost recovered the growth of the mutant. Numbers of nodules formed on the mutant were similar to those on the wild-type plant. However, the mutant nodules were smaller and showed early senescence. The causal gene was identified by map-based cloning, and the predicted protein was appeared to be homologous to one of SNARE proteins found in Arabidopsis thaliana. The responsible gene was expressed ubiquitously in shoot, roots and nodules. In roots and nodules, the transcripts were detected in vascular bundles. These results indicated that a SNARE protein expressed in vascular tissues is required for nitrogen fixation activity of rhizobia in nodules.

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