5 0 0 0 OA アブラナ科伝統野菜の機能性有機硫黄物質の代謝に関する解析
植物に含有される、機能性含硫化合物を高めるためには、植物のイオウ吸収機構および代謝機構を解明することが重要である。そのためには、元来イオウ含有量が多く、機能性の高い植物(作物)を選抜して、代謝や遺伝子発現などを比較生理学的に調べる必要がある。そこで本研究では、機能性含硫化合物を高い濃度で含有している可能性の高いアブラナ科伝統野菜を供試作物として選び、根域イオウ濃度が生育、イオウ含量、イオウ吸収に関与する遺伝子発現量、イオウ同化に関わる酵素活性に及ぼす影響を調べた。研究結果はSoil Science and Plant Nutritionに掲載された。
- 著者
- 宮澤 日子太 山谷 紘子 川口 正代司
- 出版者
- 一般社団法人 植物化学調節学会
- 雑誌
- 植物の生長調節 (ISSN:13465406)
- 巻号頁・発行日
- vol.46, no.2, pp.120-127, 2011-12-20 (Released:2017-09-29)
- 参考文献数
- 64
In the endosymbiosis with nitrogen-fixing bacteria, rhizobia, legume plants form lateral organs called nodules on their roots. Although this symbiosis gives legumes an advantage in surviving on the land with limited nitrogen, nodule development associated with cell division and nitrogen-fixation cost appreciable amounts of morphological and metabolic energy. To keep the balance of symbiosis and homeostasis, the number of nodules is regulated by host plants. Nodules developed at early stage suppress nodule formation at later stage. This systemic negative regulation of nodule formation has been termed autoregulation of nodulation (AON). One of most important mechanisms of AON involves long-distance signaling via shoot-functioning receptor-like kinases and proteins (RLKs and RLPs) such as HAR1, KLV and LjCLV2 in Lotus japonicus, SUNN in Medicago truncatula, NARK in Glycine max, and SYM29, PsCLV2 in Pea sativum. These RLKs and RLPs have high homologies with other RLKs that regulate stem cell proliferation in shoot apical meristem in non-legume plants, indicating similarity and functional divergence of molecular mechanisms between the regulation of nodulation in legumes and the regulation of shoot apical meristem in non-legume plants. Based on recent studies, the following model is proposed to explain AON. First, several CLE peptides are induced by rhizobial infection or nitrogen compounds and function as root-derived signals (RDS). RDSs are transported to shoot and perceived by shoot-functioning RLKs and RLPs. Then the signals are converted into shoot-derived signals (SDS) and SDSs are in turn transported to root to suppress further nodulation.
1 0 0 0 マメ科植物の根粒形成数制御機構
土壌微生物である根粒菌は主にマメ科植物根に形成される根粒という器官に共生し,生物的窒素固定を行う。宿主植物に形成される根粒の数は厳密に制御されていることが知られており,近年の遺伝学的および生理学的研究により根粒形成制御機構が解明されつつある。現在,根粒形成制御機構は,2つに大別して考えられている。根部のみで完結する局所的な機構と,根部だけでなく地上部も関係する全身的な機構である。局所的な制御機構には,エチレンなどの植物ホルモンやスモールペプチドが関与していることが示唆されている。また根部-地上部-根部という遠距離シグナルが関与する全身的な制御機構は、先行して形成された根粒が後続の根粒形成を抑制するという負のフィードバック機構であることが示されており,根部から地上部へのシグナル物質はアラビノース糖鎖が付加されたオリゴペプチド(CLE-RS2グリコペプチド)であることが明らかになっている。また地上部から根部への根粒形成抑制シグナル物質についても,植物ホルモンの関与などを含めて研究が進められている。本稿では根粒菌感染や根粒原基形成が引き起こす宿主植物の根粒形成制御機構について,最近の進捗を解説する。