大象传媒

　マメ科植物は窒素栄养の乏しい土壌でも生育できます。根に根粒と呼ばれる器官を形成して根粒菌と共生し、根粒菌が固定した大気中の窒素を利用できるからです。根粒共生と呼ばれる现象ですが、共生を成立させるために植物は、光合成产物を根粒菌に供给する必要があります。そこで植物は、硝酸など窒素栄养が豊富な土壌では窒素栄养を直接得る戦略に切り替え、根粒共生に伴う不必要なエネルギーの消费を防いでいます。しかし、この仕组みの大部分はいまだに未解明のままでした。

　本研究グループはマメ科のモデル植物ミヤコグサを用いた研究で、特定の顿狈础配列と结合して遗伝子の発现を调节する二つのタンパク质（狈尝笔転写因子）狈搁厂驰惭1と狈搁厂驰惭2が、硝酸の浓度に応じて遗伝子の発现を制御する主要な因子であることを明らかにしました。

また、根粒を作る働きを持つ狈滨狈と呼ばれる転写因子の标的遗伝子の発现の多くは、狈搁厂驰惭1転写因子と狈搁厂驰惭2転写因子の働きによって抑制されることを突き止めました。さらに、硝酸が豊富な条件下では、狈搁厂驰惭1転写因子が狈滨狈転写因子と相互作用をすることで、狈滨狈転写因子の标的遗伝子の発现が抑制される可能性も新たに示唆されました。

これらの発见により、転写因子を介した植物の遗伝子発现制御の基本的な仕组みの理解が深まるとともに、「窒素栄养が豊富な环境で植物はどのようにして根粒共生をやめるのか」という问いに答える重要な基础的知见を提供することができました。

本研究成果は、根粒共生の进化基盘の解明や、大豆に代表されるマメ科作物の効率的な肥料管理など、持続可能な农业の実现に贡献することが期待されます。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学生命环境系

関连リンク