土壌から吸収か微生物からもらうか 硝酸イオン輸送からマメ科植物の窒素栄養獲得戦略を解明2022年2月15日
筑波大学、農研機構、科学技術振興機構（JST）の研究グループは、マメ科のモデル植物ミヤコグサを用い、硝酸イオン輸送体の一つであるLjNRT2.1タンパク質が、硝酸イオンの量に応じた根粒共生の抑制制御を仲介する機能を持つことを明らかにした。
ミヤコグサの野生型植物とnrsym3変異体の表現型
マメ科植物は根粒と呼ばれる器官を形成することで根粒菌と共生関係（根粒共生）を築き、空中窒素を肥料として利用できる。これは、窒素栄養の乏しい土壌環境への進出を可能にするなど多くの利益があるが、植物から根粒菌へのエネルギー提供が必要。そのため植物は、不必要なエネルギーの消費を防ぐため、硝酸など窒素栄養が豊富な土壌では根粒共生を停止し、窒素栄養を直接土壌から得ることが知られている。
近年、関連遺伝子の相次ぐ発見により、この現象の制御に関わる仕組みの理解が進んできたが、窒素栄養と根粒共生を結びつける具体的な仕組みは未解明だった。同研究では、マメ科のモデル植物ミヤコグサを用い、硝酸イオン輸送体の一つであるLjNRT2.1タンパク質が、硝酸イオンの量に応じた根粒共生の抑制制御を仲介する機能を持つことを明らかにした。
高濃度の硝酸イオンを植物が感知すると、LjNLP1転写因子の働きでLjNRT2.1遺伝子の発現が上昇する。さらに、LjNRT2.1タンパク質を介した細胞内への硝酸イオンの流入で、LjNLP4転写因子が核へ移動し、根粒形成に関わるさまざまな遺伝子の発現が調節される可能性が示唆された。
また、根粒共生時に働くLjNIN転写因子によってLjNRT2.1遺伝子の発現が減少。これが硝酸イオンの取り込み量の調節に関連することも明らかになった。これらの発見は、窒素栄養の獲得源を土壌から根粒にシフトする、根粒共生を行うマメ科植物ならではの生存戦略を示唆している。
同研究により、環境に応じて器官形成や栄養の獲得様式を変化させるという植物の巧妙な生存戦略の一端が明らかになった。今後、植物の環境適応の仕組みの全容解明や、微生物共生を活用した持続可能な農業実現への貢献が期待される。
硝酸イオン（NO3−）の取り込みを介した根粒形成関連遺伝子の発現調節モデル
重要な記事
最新の記事
-
シンとんぼ（118） －改正食料・農業・農村基本法(４)－2024年11月16日 -
みどり戦略対策に向けたＩＰＭ防除の実践 (35) 【防除学習帖】第274回2024年11月16日 -
農薬の正しい使い方（8）【今さら聞けない営農情報】第274回2024年11月16日 -
【特殊報】オリーブにオリーブ立枯病 県内で初めて確認 滋賀県2024年11月15日 -
農業者数・農地面積・生産資材で目標設定を 主食用生産の持続へ政策見直しを ＪＡグループ政策要請①2024年11月15日 -
（410）米国：食の外部化率【三石誠司・グローバルとローカル：世界は今】2024年11月15日 -
値上げ、ライス減量の一方、お代わり無料続ける店も 米価値上げへ対応さまざま 外食産業2024年11月15日 -
「お米に代わるものはない」 去年より高い新米 スーパーの売り場では2024年11月15日 -
鳥インフル 米オレゴン州からの生きた家きん、家きん肉等 輸入を一時停止 農水省2024年11月15日 -
「鳥インフル 農水省、ハンガリー2県からの家きん・家きん肉等の輸入を14日付で一時停止」2024年11月15日 -
「鳥インフル 農水省、ハンガリー2県からの家きん・家きん肉等の輸入を13日付で一時停止」2024年11月15日 -
鳥インフル 米ワシントン州からの生きた家きん、家きん肉等 輸入を一時停止 農水省2024年11月15日 -
南魚沼産コシヒカリと紀州みなべ産南高梅「つぶ傑」限定販売 ＪＡみなみ魚沼×トノハタ2024年11月15日 -
東北6県の魅力発信「食べて知って東北応援企画」実施 ＪＡタウン2024年11月15日 -
筋肉の形のパンを無料で「マッスル・ベーカリー」表参道に限定オープン ＪＡ全農2024年11月15日 -
「国産りんごフェア」全農直営飲食店舗で21日から開催 ＪＡタウン2024年11月15日 -
農薬出荷数量は3.0％減、農薬出荷金額は0.1％減 2024年農薬年度9月末出荷実績 クロップライフジャパン2024年11月15日 -
かんたん手間いらず！新製品「お米宅配袋」 日本マタイ2024年11月15日 -
北海道・あべ養鶏場「旬のりんごとたまごのぷりん」新発売2024年11月15日 -
日本各地のキウイフルーツが集まる「キウイ博」香川県善通寺市で開催2024年11月15日
みどり戦略
注目のテーマ
注目のテーマ
ＪＡ人事
