The prototype, and evolution, of the system which adapt plant growth to its environment through the signaling molecule, strigolactone.

通过信号分子独脚金内酯使植物生长适应环境的系统的原型和演变。

基本信息

批准号：
20H05684
负责人：
経塚淳子
金额：
$ 125.96万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-08-31 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

根圏シグナル物質であり植物ホルモンでもあるというストリゴラクトンの機能について、根圏シグナル物質が祖先的な機能であり、遺伝子重複により受容体や信号伝達因子が進化したことにより植物ホルモンとしての機能が獲得されたという道筋を実験的に証明した。ストリゴラクトン受容体D14は、種子植物の祖先でKAI2遺伝子の遺伝子重複によりうまれた。したがって、それ以前に分岐したコケ植物はKAI2をもたない。しかし、コケ植物タイ類のフタバネゼニゴケを用い、フタバネゼニゴケはストリゴラクトンを根圏に分泌し、それによりAM菌との共生が起こることを証明した。また、フタバネゼニゴケの体内ではストリゴラクトンは受容されないが、シロイヌナズナのD14遺伝子を導入したフタバネゼニゴケではストリゴラクトンが受容されることを示した。したがって、フタバネゼニゴケでは受容体をもたないことがストリゴラクトンを受容しない理由であるとことを示した。ゼニゴケ、ヒメツリガネゴケでKAI2依存信号伝達系の機能を調べた。ゼニゴケではこの信号伝達系が栄養繁殖を促進し、ヒメツリガネゴケでは原糸体成長から茎葉体成長への成長相の転換を抑制することを明らかにした。これらの結果から、KAI2経路が全体としての植物個体の成長を調節するということが明らかになった。

关于独脚金内酯的功能，独脚金内酯既是根际信号物质又是植物激素，人们认为它们的祖先功能是作为根际信号物质，并且由于受体和信号的进化，它们作为植物激素的功能已经进化。我们已经通过实验证明这是通过基因复制转导因子实现的。独脚金内酯受体 D14 通过种子植物祖先 KAI2 基因的基因复制而产生。因此，较早分化的苔藓植物没有KAI2。然而，利用苔藓植物 Futabanes 地钱，我们证明 Futabanes 地钱将独脚金内酯分泌到根际，从而导致与 AM 真菌共生。他们还表明，独脚金内酯在地钱体内不被接受，但在含有拟南芥D14基因的地钱中被接受。因此表明，Dithophanium 地钱之所以没有受体，是因为它不接受独脚金内酯。我们研究了地钱和立碗藓中 KAI2 依赖性信号转导系统的功能。我们发现这种信号转导系统促进地钱的营养繁殖，并抑制地钱从原丝体向芽生长的转变。这些结果表明，KAI2 途径整体调节单个植物的生长。

项目成果

期刊论文数量（29）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Transcriptome approach to reveal target genes of SMXL in the liverwort Marchantia polymorpha

转录组方法揭示地钱中 SMXL 的靶基因

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hidemasa Suzuki;Kazato Kumagai;Aino Komatsu;Kyoichi Kodama;Junko Kyozuka
通讯作者：
Junko Kyozuka

ストリゴラクトンが取り持つコケとＡＭ菌の共生

独脚金内酯介导的苔藓与 AM 细菌之间的共生

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kato Hiroki;Huang Xuhao;Kadonaga Yuichiro;Katayama Daisuke;Ooe Kazuhiro;Shimoyama Atsushi;Kabayama Kazuya;Toyoshima Atsushi;Shinohara Atsushi;Hatazawa Jun;Fukase Koichi;経塚淳子
通讯作者：
経塚淳子

陸上植物に保存された祖先型ストリゴラクトン

陆生植物中保存的祖先独脚金内酯

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akiyoshi Yoda;Narumi Mori;Kohki Akiyama;Xiaonan Xie;Kaori Yoneyama;Koichi Yoneyama;David C. Nelson;Takahito Nomura;依田彬義，謝肖男，島崎翔太，児玉恭一，米山香織，秋山康紀，嶋村正樹，経塚淳子，野村崇人
通讯作者：
依田彬義，謝肖男，島崎翔太，児玉恭一，米山香織，秋山康紀，嶋村正樹，経塚淳子，野村崇人

An Ancestral Function of Strigolactones as Symbiotic Rhizosphere Signals

独脚金内酯作为共生根际信号的祖先功能

DOI：
10.1101/2021.08.20.457034
发表时间：
2021
期刊：
BioRxv
影响因子：
0
作者：
Kodama Kyoichi;Rich Melanie K.;Yoda Akiyoshi;Shimazaki Shota;Xie Xiaonan;Akiyama Kohki;--- ;Yamaguchi Shinjiro;Shimamura Masaki;Delaux Pierre-Marc;Nomura Takahito;Kyozuka Junko
通讯作者：
Kyozuka Junko

ストリゴラクトンの二面的機能，その起源と進化

独脚金内酯的双重功能、起源和进化