生物系特定産業技術研究支援センター

新技術・新分野創出のための基礎研究推進事業

2009年度 中間評価結果

マメ科植物の共生微生物受容システムと感染・根粒形成を支える遺伝子ネットワークの解析

((独)農業生物資源研究所 今泉(安楽) 温子)

評価結果概要

本課題は、マメ科植物が根粒菌の感染を受容する際の遺伝子発現カスケードを、既報と本研究にて新規に見いだされた発現系を整理・整列することにより、長い間混沌としていた根粒菌感染成立時のイベントを時系列的に配列、解析し、common pathwayとspecific pathwayの「2経路合流モデル」の提示に至った。さらに、共通シグナル伝達経路の構成因子について、ミヤコグサとイネの相同遺伝子間での機能相補試験を実施し、その進化的な意義や遺伝子機能分化について重要な知見を得るなど、植物・微生物共生研究にとって、世界をリードする大きな1歩を踏み出しており、極めて高く評価できる。個々の遺伝子の機能解析には変異体の確立が必須であったが、研究は着実に進められ、研究期間後半に至って、質の高い論文が発表され始めている。研究成果は共生系のみならず病原菌・エンドファイトの感染応答解析の分野にも貢献可能であり、広範な学会での発表が望まれる。
継続研究においては、これまでの成果や開発した独創的な実験系を活用することで、共通シグナル伝達経路の重要部分の分子機構や2経路合流モデルの実態を解明する着実な計画が提示されており、継続期間中にマメ科植物と根粒菌との共生成立に至る数多くの分子メカニズムが解明されよう。これらの成果は、今後、さまざまな微生物の共生を人為的に制御する「共生遺伝子工学」へと発展し、将来さまざまな環境保全型の食料や有用物質の生産等の基盤的知財となることが期待できる。