研究紹介

環境資源科学研究センター

植物共生研究チーム

チームリーダー 林 誠 (Ph.D.)
林 誠 (Ph.D.)

窒素肥料は現代の農業で最も多く利用されますが、その生産および施用は温室効果ガスの排出など生態系に悪影響を及ぼします。一方、根粒菌はダイズなどマメ科植物の根に感染し、根粒内で大気窒素を固定することで、宿主植物に窒素栄養を供給します。したがってイネ・トウモロコシ・コムギなどの穀物と根粒菌とが共生できれば窒素肥料の大幅な使用削減が可能となり、生態系に優しい持続的な農業が実現できます。このために私たちは、根粒形成および共生的窒素固定を分子遺伝学的・生化学的に解明するとともに、マメ科植物と根粒菌との共生における進化的要因を探ることで、穀物への窒素固定能の賦与を目指します。

研究主分野

生物学

研究関連分野

農学

キーワード

  • 植物微生物相互作用・共生
  • 生物間相互作用

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。
  1. *Małolepszy A, Mun T, Sandal N, Gupta V, Dubin M, Urbański D, Shah N, Bachmann A, Fukai E, Hirakawa H, Tabata S, Nadzieja M, Markmann K, Su J, Umehara Y, Soyano T, Miyahara A, Sato S, Hayashi M, Stougaard J, Andersen SU:
    "The LORE1 insertion mutant resource"
    Plant J. 88: 306-317 (2016).
  2. Yamazaki A, Hayashi M:
    "Building the interaction interfaces: host responses upon infection with microorganisms"
    Curr. Opin. Plant Biol. 23: 132-139 (2015).
  3. *Soyano T, Shimoda Y, Hayashi M:
    "NODULE INCEPTION Antagonistically Regulates Gene Expression with Nitrate in Lotus japonicas"
    Plant Cell Physiol. 56: 368-376 (2015).
  4. *Soyano T, Hirakawa H, Sato S, Hayashi M, Kawaguchi M:
    "NODULE INCEPTION creates a long-distance negative feedback loop involved in homeostatic regulation of nodule organ production"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA 111: 14607-14612 (2014).
  5. *Soyano T, Hayashi M:
    "Transcriptional networks leading to symbiotic nodule organogenesis"
    Curr. Opin. Plant Biol. 20: 146-154 (2014).
  6. *Hayashi T, Shimoda Y, Sato S, Tabata S, Imaizumi-Anraku H, Hayashi M:
    "Rhizobial infection does not require the cortical expression of upstream common symbiosis genes responsible for the induction of Ca2+ spiking"
    Plant J. 77: 146-159 (2014).
  7. *Soyano T, Kouchi H, Hirota A, Hayashi M:
    "NODULE INCEPTION directly targets NF-Y subunit genes to regulate essential processes of root nodule development in Lotus japonicas"
    PLoS Genet. 9: e1003352 (2013).
  8. *Takeda N, Maekawa T, Hayashi M:
    "Nuclear-localized and deregulated calcium- and calmodulin-dependent protein kinase activates rhizobial and mycorrhizal responses in Lotus japonicas"
    Plant Cell 24: 810-822 (2012).
  9. *Shimoda Y, Han L, Yamazaki T, Suzuki R, Hayashi M, Imaizumi-Anraku H:
    "Rhizobial and fungal symbioses show different requirements for calmodulin binding to calcium calmodulin–dependent protein kinase in Lotus japonicas"
    Plant Cell 24: 304-321 (2012).
  10. *Fukai E, Soyano T, Umehara Y, Nakayama S, Hirakawa H, Tabata S, Sato S, Hayashi M:
    "Establishment of a Lotus japonicus gene tagging population using the exon-targeting endogenous retrotransposon LORE1"
    Plant J. 69: 720-730 (2012).

メンバーリスト

主宰者

林 誠
チームリーダー

メンバー

箱山 雅生
研究員
山﨑 明広
研究員
下村 彩
特別研究員
廣田 敦子
テクニカルスタッフⅠ
山﨑 祥子
テクニカルスタッフⅡ

お問い合わせ先

〒230-0045 神奈川県横浜市鶴見区末広町1-7-22
Tel: 045-503-9493
Fax: 045-503-9492

makoto.hayashi [at] riken.jp
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