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マメ科植物の根に形成された結節の数は、統計の自己調節（AON）によって全身的に制御されます。この研究では、AONシグナル伝達に関与するClavata3/hindosperm-surrounding領域（CLE）遺伝子の2つを特徴付けました。GMRIC1およびGMRIC2遺伝子は、AONの時点に対応するNOD因子生産根症の接種（DAI）の約3日後に根のみで発現を開始し、発現はサイトカイニンによってアップレギュレートされました。GMRIC1およびGMRIC2遺伝子の発現のレベルは、窒素固定の開始後でも、結節発生中の野生型（WT）大豆よりも、超ソフィノード化変異体SS2-2ではるかに高かった。3 DAIで、GMRIC2は、セリシクルと外側皮質の細胞に誘導され、細胞分裂を受けて結節原始を形成し、中央領域から結節全体に広がります。GMRIC1とGMRIC2の過剰発現は、GMNARK依存的にwt根とトランスジェニックの毛状の根の節約を強く抑制しました。この統計の全身抑制は、細胞外空間への2つのCLEタンパク質の分泌によって引き起こされました。WTとSS2-2の大豆の間の二重移植により、統合中のWT根よりもSS2-2のシグナルQが大きいことが示されました。この研究の結果は、GMRIC1とGMRIC2がAONシグナル伝達における根由来シグナルQの良い候補であることを示唆しています。
マメ科植物の根に形成された結節の数は、統計の自己調節（AON）によって全身的に制御されます。この研究では、AONシグナル伝達に関与するClavata3/hindosperm-surrounding領域（CLE）遺伝子の2つを特徴付けました。GMRIC1およびGMRIC2遺伝子は、AONの時点に対応するNOD因子生産根症の接種（DAI）の約3日後に根のみで発現を開始し、発現はサイトカイニンによってアップレギュレートされました。GMRIC1およびGMRIC2遺伝子の発現のレベルは、窒素固定の開始後でも、結節発生中の野生型（WT）大豆よりも、超ソフィノード化変異体SS2-2ではるかに高かった。3 DAIで、GMRIC2は、セリシクルと外側皮質の細胞に誘導され、細胞分裂を受けて結節原始を形成し、中央領域から結節全体に広がります。GMRIC1とGMRIC2の過剰発現は、GMNARK依存的にwt根とトランスジェニックの毛状の根の節約を強く抑制しました。この統計の全身抑制は、細胞外空間への2つのCLEタンパク質の分泌によって引き起こされました。WTとSS2-2の大豆の間の二重移植により、統合中のWT根よりもSS2-2のシグナルQが大きいことが示されました。この研究の結果は、GMRIC1とGMRIC2がAONシグナル伝達における根由来シグナルQの良い候補であることを示唆しています。
The number of nodules formed in the roots of leguminous plants is systemically controlled by autoregulation of nodulation (AON). This study characterized two of the CLAVATA3/endosperm-surrounding region (CLE) genes involved in AON signal transduction. The GmRIC1 and GmRIC2 genes initiated expression solely in the roots at approximately 3 days after inoculation (DAI) with Nod factor-producing rhizobia, corresponding to the time point of AON, and the expression was up-regulated by cytokinins. Levels of GmRIC1 and GmRIC2 gene expression were much higher in the supernodulation mutant, SS2-2, than in wild-type (WT) soybeans during nodule development, even after initiation of nitrogen fixation. At 3 DAI, GmRIC2 was induced in the cells of the pericycle and the outer cortex, which undergo cell division to form nodule primordia and spreads from the central region to the whole nodule as it develops. Overexpression of GmRIC1 and GmRIC2 strongly suppressed the nodulation of WT roots as well as transgenic hairy roots in a GmNARK-dependent manner. This systemic suppression of nodulation was caused by the secretion of two CLE proteins into the extracellular space. Double grafting between WT and SS2-2 soybeans showed that signal Q is larger in SS2-2 than in WT roots during nodulation. The results of this study suggest that GmRIC1 and GmRIC2 are good candidates for root-derived signal Q in AON signal transduction.
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