論文紹介
| 研究代表者 |
川口正代司 |
所 属 |
基礎生物学研究所 |
| 著 者 |
Hikota Miyazawa, Erika Oka-Kira, Naoto
Sato, Hirokazu Takahashi, Guo-Jiang Wu, Shusei Sato, Masaki Hayashi,
Shigeyuki Betsuyaku, Mikio Nakazono, Satoshi Tabata, Kyuya Harada,
Shinichiro Sawa, Hiroo Fukuda, Masayoshi Kawaguchi
（宮澤日子太、吉良(岡)恵利佳、佐藤直人、高橋宏和、呉国江、佐藤修正、林正紀、別役重之、中園幹生、田畑哲之、原田久也、澤進一郎、福田裕穂、川口正代司）
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| 論文題目 |
The receptor-like kinase, KLAVIER,
mediates systemic regulation of nodulation and non-symbiotic shoot
development in Lotus japonicus
（受容体様キナーゼKLAVIERはミヤコグサにおける根粒形成の全身的制御とシュートの形態形成を調節する） |
| 発表誌 |
Development, in press. |
| 要 旨 |
マメ科植物において根粒数はシュートと根の間の遠距離情報伝達によって負に制御されている。この抑制機構が破綻したミヤコグサのhar1
変異体やklv変異体は根粒を過剰に形成する。接ぎ木実験によってHAR1 とKLV
はシュートで機能することが示されている。HAR1 は受容体様キナーゼをコードしている。また、LjCLE-RS1
とLjCLE-RS2 はHAR1依存的に根粒形成を抑制する根由来の移動シグナルをコードすると考えられている。
今回我々はKLV が新規の受容体様キナーゼをコードすることを明らかにした。二重変異体の解析からKLV
とHAR1 は遺伝学的に同一経路で根粒形成を抑制することが示された。またKLV はHAR1
同様にLjCLE-RS1, 2 過剰発現による根粒形成の全身的抑制に必要であることが示された。また共生における機能とは別に、KLV
は茎頂分裂組織の大きさ、維管束の連続性、シュートの生長、花成開始などの制御という多面的な機能を持っていた。さらに一過的発現系を用いた解析によって、KLVがHAR1と複合体を形成すること、またKLVとHAR1がそれぞれホモダイマーを形成することが示された。
これらの解析から、KLV-HAR1受容体複合体がLjCLE-RSシグナルを受容して根粒形成を全身的に抑制し、またKLVはHAR1とは独立に多面的なシュートの形態形成を制御するというモデルが考えられた。
図１ klv 変異体の表現型
野生型(A)に比べて、klv 変異体(B)では根粒が過剰に形成されるが、KLV を導入した形質転換体(C)ではその表現型が相補された。また、野生型(D,
F)に比べ、 klv 変異体(E, G)では横に肥大した茎頂分裂組織や数の増加した雌蕊が観察された。
図２ 根粒形成の遠距離抑制の分子機構モデル
シュートで機能するHAR1-KLV受容体複合体が根から運ばれたLjCLE-RS1とLjCLE-RS2由来のシグナルを受容し、下流の根粒抑制シグナルを活性化すると考えられる。
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| 研究室HP |
http://www.nibb.ac.jp/miyakohp/index.html
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