窒素固定共生のリコンストラクション

研究課題

体系的番号	JPMJMI20E4
DOI	https://doi.org/10.52926/JPMJMI20E4
研究代表者	佐藤修正東北大学, 大学院生命科学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2020 – 2024 (予定)
概要	マメ科植物は窒素固定菌を細胞内に取り込むことにより大気中の窒素をアンモニアに変換し、窒素栄養として利用することができます。このような窒素固定共生を行う植物は、マメ科植物を含むマメ目のみならず、ブナ目、バラ目、ウリ目の植物にも存在しています。窒素固定クレードと呼ばれるこれらの植物群の分子系統解析から、約１億年前にこれらの共通祖先で窒素固定共生の能力が確立され、その後窒素固定クレードの植物の多くが遺伝子機能の欠失によりその能力を失ったことが示唆されています。このような背景を考慮し、本研究では、窒素固定クレードに属する植物を対象として、進化の過程で失われた共生関連遺伝子群を明らかにし、それらの遺伝子群を戻す “復元”（リコンストラクション）のアプローチで窒素固定共生の能力を非マメ科植物に付与する技術の開発を行います。この技術により、化学肥料の削減や貧栄養土壌での耕作安定化を通じて低炭素社会の実現に貢献することを目指します。
研究領域	地球規模課題である低炭素社会の実現「「ゲームチェンジングテクノロジー」による低炭素社会の実現」

報告書

(6件)

主な研究成果
(8件)

すべて 2024

すべて雑誌論文 (8件) (国際共著 3件、査読あり 8件、オープンアクセス 8件)

[雑誌論文] Synergistic effects of plant genotype and soil microbiome on growth in Lotus japonicus.2024
- 著者名
  Bamba M, Akyol TY, Azuma Y, Quilbe J, Andersen SU, Sato S.
- 雑誌名
  
  FEMS Microbiol Ecol.
  
  巻: 100
- DOI
  10.1093/femsec/fiae056.
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Periodic cytokinin responses in Lotus japonicus rhizobium infection and nodule development2024
- 著者名
  Soyano, T., Akamatsu, A., Takeda, N., Watahiki, M.K., Goh, T., Okuma, N., Suganuma, N., Kojima, M., Takebayashi, Y., Sakakibara, H., Nakajima, K., Kawaguchi, M.
- 雑誌名
  
  Science
  
  巻: 385 号: 6706 ページ: 288-294
- DOI
  10.1126/science.adk558
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Effects of five types of ion beam irradiation on the dry seeds of Gerbera hybrida2024
- 著者名
  T. Hosoguchi, M. Yahata, T. Shimokawa, A. Tominaga
- 雑誌名
  
  Acta Horticulturae
  
  巻: 1404 号: 96 ページ: 703-710
- DOI
  10.17660/ActaHortic.2024.1404.96
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] NopP2 effector of Bradyrhizobium elkanii USDA61 is a determinant of nodulation in Vigna radiata cultivars2024
- 著者名
  Piromyou P, Pruksametanan N, Nguyen HP, Songwattana P, Wongdee J, Nareephot P, Greetatorn T, Teamtisong K, Tittabutr P, Boonkerd N, Sato S, Boonchuen P, Okazaki S, Teaumroong N.
- 雑誌名
  
  Scientific Reports
  
  巻: 14 ページ: 24541
- DOI
  10.1038/s41598-024-75294-4
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] イオンビーム照射における元素種および吸収線量がストック（Matthiola incana (L.) R.Br.）の生存率および変異誘発効率に及ぼす影響2024
- 著者名
  高橋理緒, 八幡昌紀, 下川卓志, 中塚貴司, 富永晃好
- 雑誌名
  
  園芸学研究
  
  巻: 23 号: 4 ページ: 251-259
- DOI
  10.2503/hrj.23.251
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Rhizobium rhizogenes-mediated hairy-root transformation of daughter plants from the model strawberry Fragaria vesca’s stolons2024
- 著者名
  Shigeru Hanano, Koichiro Otake, Shusei Sato
- 雑誌名
  
  Plant Biotechnology
  
  巻: 41 号: 4 ページ: 453-458
- DOI
  10.5511/plantbiotechnology.24.0925a
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] A mitochondrial metalloprotease FtsH4 is required for symbiotic nitrogen fixation in Lotus japonicus nodules2024
- 著者名
  Shimoda Y, Yamaya-Ito H, Hakoyama T, Sato S, Kaneko T, Shibata S, Kawaguchi M, Suganuma N, Hayashi M, Kouchi H, Umehara Y
- 雑誌名
  
  Scientific Reports
  
  巻: 14 ページ: 27578
- DOI
  10.1038/s41598-024-78295-5
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Genome-wide association study identifies candidate genes contributing to flowering time variation in Lotus japonicus in Japan2024
- 著者名
  Tomomi Wakabayashi, Stig U. Andersen, Sachiko Tanaka, Shusei Sato, Masayoshi Kawaguchi, Ko Kato, Hiroaki Seto
- 雑誌名
  
  Plant Biotechnology
- DOI
  10.5511/plantbiotechnology.24.1023a
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

窒素固定共生のリコンストラクション

研究代表者

佐藤 修正 東北大学, 大学院生命科学研究科, 教授

報告書

主な研究成果

[雑誌論文] Synergistic effects of plant genotype and soil microbiome on growth in Lotus japonicus.2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Periodic cytokinin responses in Lotus japonicus rhizobium infection and nodule development2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Effects of five types of ion beam irradiation on the dry seeds of Gerbera hybrida2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] NopP2 effector of Bradyrhizobium elkanii USDA61 is a determinant of nodulation in Vigna radiata cultivars2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] イオンビーム照射における元素種および吸収線量がストック（Matthiola incana (L.) R.Br.）の生存率および変異誘発効率に及ぼす影響2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Rhizobium rhizogenes-mediated hairy-root transformation of daughter plants from the model strawberry Fragaria vesca’s stolons2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] A mitochondrial metalloprotease FtsH4 is required for symbiotic nitrogen fixation in Lotus japonicus nodules2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Genome-wide association study identifies candidate genes contributing to flowering time variation in Lotus japonicus in Japan2024

著者名

雑誌名

DOI

佐藤修正東北大学, 大学院生命科学研究科, 教授