Medicago Truncatula ninは、自己活性カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼによって誘導される根粒菌に依存しない結節器官形成に不可欠です

マメ科植物と根茎として知られる窒素固定菌との共生関係は、結節と呼ばれるユニークな植物根器官の形成をもたらします。このプロセスは、宿主植物による根粒菌統合因子の認識に従って開始されます。NOD因子（NF） - 統計特異的な遺伝子発現を含む刺激植物反応は、NFシグナル伝達経路によって媒介されます。この経路の植物変異体はうなずくことができません。ここでは、ロータスジャポニクスとエンドウ豆（ピサムsativum）nin遺伝子のメディカゴトランカチュラオルソログの2つの変異対立遺伝子のクローニングと特性評価について説明します。Mtnin変異体は過度の根毛のカーリングを受けますが、感染が損なわれ、Sinorhizobium melilotiの接種後に結節を形成できません。MTNIN-1変異体のレポーター融合ENOD11 :: GUSを使用した初期のNF誘導遺伝子発現の調査は、MTNINが初期のNFシグナル伝達に不可欠ではないが、ENOD11発現の空間パターンを負に調節する可能性があることを示しています。最近、根虫症の非存在下で結節器官形成を誘導するには、統計特異的カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼの自己活性型が十分であることが示されました。ここでは、Mtninが自己活性カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ誘発結節性物語に不可欠であることを示しています。非系統のHCl変異体は、Mtninと同様の表現型を持っていますが、HClがこのプロセスでは必要ないことを示しています。データに基づいて、Mtninは初期のNFシグナル伝達経路の下流に機能し、根結節の正しい時間的および空間的形成を調整および調節することをお勧めします。

The symbiotic association between legumes and nitrogen-fixing bacteria collectively known as rhizobia results in the formation of a unique plant root organ called the nodule. This process is initiated following the perception of rhizobial nodulation factors by the host plant. Nod factor (NF)-stimulated plant responses, including nodulation-specific gene expression, is mediated by the NF signaling pathway. Plant mutants in this pathway are unable to nodulate. We describe here the cloning and characterization of two mutant alleles of the Medicago truncatula ortholog of the Lotus japonicus and pea (Pisum sativum) NIN gene. The Mtnin mutants undergo excessive root hair curling but are impaired in infection and fail to form nodules following inoculation with Sinorhizobium meliloti. Our investigation of early NF-induced gene expression using the reporter fusion ENOD11::GUS in the Mtnin-1 mutant demonstrates that MtNIN is not essential for early NF signaling but may negatively regulate the spatial pattern of ENOD11 expression. It was recently shown that an autoactive form of a nodulation-specific calcium/calmodulin-dependent protein kinase is sufficient to induce nodule organogenesis in the absence of rhizobia. We show here that MtNIN is essential for autoactive calcium/calmodulin-dependent protein kinase-induced nodule organogenesis. The non-nodulating hcl mutant has a similar phenotype to Mtnin, but we demonstrate that HCL is not required in this process. Based on our data, we suggest that MtNIN functions downstream of the early NF signaling pathway to coordinate and regulate the correct temporal and spatial formation of root nodules.