ロータスで共有された遺伝子が横軸根の発達と根ノードルの共生経路を駆動する

科学分野:

• 植物生物学
• 分子遺伝学
• 交響的相互作用

背景:

• 豆類は窒素を固定する根茎菌と共生することで根茎を形成する.
• リゾビアは皮質の細胞分裂を誘発し 細菌のコロニー化のための原始ノードルを作ります

研究 の 目的:

• 豆類の結節期における下流遺伝子の調節におけるNODULE INCEPTION (NIN) の役割を調査する.
• NINが皮質細胞分裂とノードル組織形成を制御する分子メカニズムを解明する.

主な方法:

• *Lotus japonicus*のNIN転写因子の規制対象を調査した.
• *ASYMMETRIC LEAVES 2-LIKE 18/LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN 16a* (ASL18/LBD16a) と *Nuclear Factor-Y* (NF-Y) のサブユニットについて分析した.
• 弱体化したNIN表現を持つL. japonicus daphne*変異体を使用した.

主要な成果:

• NINは*ASL18/LBD16a*および*NF-Y*サブユニットの発現を直接制御する.
• *ASL18/LBD16a*のオルトログは,豆類以外の植物の横軸の根の発達に関与することが知られている.
• *ASL18a* と *NF- Y* の共発は, *ダフネ* 変異体における結節欠陥を部分的に回復させた.

結論:

• 転写因子NINは,その作用の下流にある横根の発達経路を統合する.
• ASL18aとNF-Yは,豆類の結節組織形成を調節するために一緒に作用します.
• この研究は,横軸の根の発達経路と共生ノドルの形成を結びつける保存されたメカニズムを明らかにしています.