解説

葉と根のコミュニケーションによる根粒形成の遠距離制御

Vol.54 No.2 Page. 94 - 101 (published date : 2016年1月20日)
川口 正代司1
  1. 基礎生物学研究所共生システム研究部門
vol54_2

 

概要原稿

マメ科植物と根粒菌の共生は地球上で最も成功した相利共生の一つである．この共生により，マメ科植物は窒素栄養分が乏しい環境でも生育することができる．一方，根粒の形成と窒素固定には多くの生体エネルギーが消費されるため，根粒の着生数は植物によって厳密に制御されている．この制御には根粒形成のオートレギュレーションと呼ばれる制御系が深くかかわっており，これは葉と根の遠距離コミュニケーションによって構成されている．オートレギュレーションの現象の発見から，今日の分子レベルでの理解まで，遠距離コミュニケーションの全容について紹介する．

リファレンス

  1. 1) P. S. Nutman: Ann. Bot. (Lond.), 16, 79 (1952).
  2. 2) T. V. Bhuvaneswari, B. G. Turgeon & W. D. Bauer: Plant Physiol., 66, 1027 (1980).
  3. 3) M. Pierce & W. D. Bauer: Plant Physiol., 73, 286 (1983).
  4. 4) R. M. Kosslak & B. B. Bohlool: Plant Physiol., 75, 125 (1984).
  5. 5) B. J. Carroll, D. L. McNeil & P. M. Gresshoff: Plant Physiol., 78, 34 (1985).
  6. 6) B. J. Carroll, D. L. McNeil & P. M. Gresshoff: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, 4162 (1985).
  7. 7) 大山卓爾，伊藤小百合，大竹憲邦，末吉　邦：化学と生物，44, 752 (2006).
  8. 8) F. Rautenberg & G. Kühn Landw: Landw.Vers.-Sta., 6, 355 (1864).
  9. 9) A. C. Delves, A. Mathews, D. A. Day, A. S. Carter, B. J. Carroll & P. M. Gresshoff: Plant Physiol., 82, 588 (1986).
  10. 10) G. Caetano-Anollés & P. M. Gresshoff: Plant Sci., 71, 69 (1990).
  11. 11) 佐藤　孝，八島裕幸，J. E. Harper, 赤尾勝一郎，大山卓爾：日本土壌肥料學雜誌，68, 444, (1997).
  12. 12) J. Wopereis, E. Pajuelo, F. B. Dazzo, Q. Jiang, P. M. Gresshoff, F. J. De Bruijn, J. Stougaard & K. Szczyglowski: Plant J., 23, 97 (2000).
  13. 13) M. Kawaguchi, H. Imaizumi-Anraku, H. Koiwa, S. Niwa, A. Ikuta, K. Syono & S. Akao: Mol. Plant Microbe Interact., 15, 17 (2002).
  14. 14) H. Kouchi, H. Imaizumi-Anraku, M. Hayashi, T. Hakoyama, T. Nakagawa, Y. Umehara, N. Suganuma & M. Kawaguchi: Plant Cell Physiol., 51, 1381 (2010).
  15. 15) D. E. Reid, B. J. Ferguson, S. Hayashi, Y. H. Lin & P. M. Gresshoff: Ann. Bot. (Lond.), 108, 789 (2011).
  16. 16) R. Nishimura, M. Hayashi, G. J. Wu, H. Kouchi, H. Imaizumi-Anraku, Y. Murakami, S. Kawasaki, S. Akao, M. Ohmori, M. Nagasawa et al.: Nature, 420, 426 (2002).
  17. 17) L. Krusell, L. H. Madsen, S. Sato, G. Aubert, A. Genua, K. Szczyglowski, G. Duc, T. Kaneko, S. Tabata, F. de Bruijn et al.: Nature, 420, 422 (2002).
  18. 18) S. Akao & H. Kouchi: Soil Sci. Plant Nutr., 38, 183 (1992).
  19. 19) I. R. Searle, A. E. Men, T. S. Laniya, D. M. Buzas, I. Iturbe-Ormaetxe, B. J. Carroll & P. M. Gresshoff: Science, 299, 109 (2003).
  20. 20) E. Oka-Kira & M. Kawaguchi: Curr. Opin. Plant Biol., 9, 496 (2006).
  21. 21) S. E. Clark, M. P. Running & E. M. Meyerowitz: Development, 119, 397 (1993).
  22. 22) H. Miyazawa, E. Oka-Kira, N. Sato, H. Takahashi, G. J. Wu, S. Sato, M. Hayashi, S. Betsuyaku, M. Nakazono, S. Tabata et al.: Development, 137, 4317 (2011).
  23. 23) A. Kinoshita, S. Betsuyaku, Y. Osakabe, S. Mizuno, S. Nagawa, Y. Stahl, R. Simon, K. Yamaguchi-Shinozaki, H. Fukuda & S. Sawa: Development, 137, 3911 (2010).
  24. 24) M. Sagan & G. Duc: Symbiosis, 20, 229 (1996).
  25. 25) L. Krusell, N. Sato, I. Fukuhara, B. E. Koch, C. Grossmann, S. Okamoto, E. Oka-Kira, Y. Otsubo, G. Aubert, T. Nakagawa et al.: Plant J., 65, 861 (2011).
  26. 26) S. Okamoto, E. Ohnishi, S. Sato, H. Takahashi, M. Nakazono, S. Tabata & M. Kawaguchi: Plant Cell Physiol., 50, 67 (2009).
  27. 27) T. Soyano, H. Hirakawa, S. Sato, M. Hayashi & M. Kawaguchi: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 111, 14607 (2014).
  28. 28) S. Okamoto, H. Shinohara, T. Mori, Y. Matsubayashi & M. Kawaguchi: Nat. Commun., 4, 2191 (2013).
  29. 29) S. Magori, E. Oka-Kira, S. Shibata, Y. Umehara, H. Kouchi, Y. Hase, A. Tanaka, S. Sato, S. Tabata & M. Kawaguchi: Mol. Plant Microbe Interact., 22, 259 (2009).
  30. 30) M. Takahara, S. Magori, T. Soyano, S. Okamoto, C. Yoshida, K. Yano, S. Sato, S. Tabata, K. Yamaguchi, S. Shigenobu et al.: Plant Cell Physiol., 54, 433 (2013).
  31. 31) H. Yamaya & Y. Arima: Jpn. J. Soil Sci. Plant Nutr., 75, 685 (2004).
  32. 32) H. Yamaya & Y. Arima: Soil Sci. Plant Nutr., 56, 115 (2010).
  33. 33) T. Kenjo, H. Yamaya & Y. Arima: Soil Sci. Plant Nutr., 56, 399 (2010).
  34. 34) Y.-H. Lin, B. J. Ferguson, A. Kereszt & P. M. Gresshoff: New Phytol., 185, 1074 (2010).
  35. 35) T. Sasaki, T. Suzaki, T. Soyano, M. Kojima, H. Sakakibara & M. Kawaguchi: Nat. Commun., 5, 4983 (2014).
  36. 36) K. Takei, N. Ueda, K. Aoki, T. Kuromori, T. Hirayama, K. Shinozaki, T. Yamaya & H. Sakakibara: Plant Cell Physiol., 45, 1053 (2004).
  37. 37) A. Suzuki, L. Suriyagoda, T. Shigeyama, A. Tominaga, M. Sasaki, Y. Hiratsuka, A. Yoshinaga, S. Arima, S. Agarie, T. Sakai et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 16837 (2011).
  38. 38) E. Huault, C. Laffont, J. Wen, K. S. Mysore, P. Ratet, G. Duc & F. Frugier: PLoS Genet., 10, e1004891 (2014).
  39. 39) R. Tabata, K. Sumida, T. Yoshii, K. Ohyama, H. Shinohara & Y. Matsubayashi: Science, 346, 343 (2014).
  40. 40) T. Araya, M. Miyamoto, J. Wibowo, A. Suzuki, S. Kojima, Y. N. Tsuchiya, S. Sawa, H. Fukuda, N. von Wirén & H. Takahashi: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 111, 2029 (2014).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。