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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.)

研究概要

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

  • 1. Ichihashi Y, Hakoyama T, Iwase A, Shirasu K, Sugimoto K, Hayashi M.:
    "Common Mechanisms of Developmental Reprogramming in Plants—Lessons from Regeneration, Symbiosis, and Parasitism"
    Front. Plant Sci. 11: 1084 (2020).
  • 2. Ichihashi Y, Date Y, Shino A, Shimizu T, Shibata A, Kumaishi K, Funahashi F, Wakayama K, Yamazaki K, Umezawa A, Sato T, Kobayashi M, Kamimura M, Kusano M, Che FS, O Brien M, Tanoi K, Hayashi M, Nakamura R, Shirasu K, Kikuchi J, Nihei N.:
    "Multi-omics analysis on an agroecosystem reveals the significant role of organic nitrogen to increase agricultural crop yield"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA 117: 14552-14560 (2020).
  • 3. Shimoda Y, Nishigaya Y, Yamaya-Ito H, Inagaki N, Umehara Y, Hirakawa H, Sato S, Yamazaki T, Hayashi M.:
    "The rhizobial autotransporter determines the symbiotic nitrogen fixation activity of Lotus japonicus in a host-specific manner"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA 117: 1806-1815 (2020).
  • 4. Soyano T, Shimoda Y, Kawaguchi M, Hayashi M.:
    "A shared gene drives lateral root development and root nodule symbiosis pathways in Lotus"
    Science 366: 1021-1023 (2019).
  • 5. Shimoda Y, Imaizumi-Anraku H, Hayashi M.:
    "Kinase activity-dependent stability of calcium/calmodulin-dependent protein kinase of Lotus japonicus"
    Planta 250: 1773-1779 (2019).
  • 6. Liu M, Soyano T, Yano K, Hayashi M, Kawaguchi M.:
    "ERN1 and CYCLOPS coordinately activate NIN signaling to promote infection thread formation in Lotus japonicus"
    J. Plant Res. 132: 641-653 (2019).
  • 7. Sogawa A, Yamazaki A, Yamasaki H, Komi M, Manabe T, Tajima S, Hayashi M, Nomura M.:
    "SNARE Proteins LjVAMP72a and LjVAMP72b Are Required for Root Symbiosis and Root Hair Formation in Lotus japonicus"
    Front. Plant Sci. 9: 1992 (2019).
  • 8. Sugimoto K, Xu L, Paszkowski U, Hayashi M.:
    "Multifaceted Cellular Reprogramming at the Crossroads Between Plant Development and Biotic Interactions"
    Plant Cell Physiol. 59: 651-655 (2018).
  • 9. Yamaya-Ito H, Shimoda Y, Hakoyama T, Sato S, Kaneko T, Hossain MS, Shibata S, Kawaguchi M, Hayashi M, Kouchi H, Umehara Y.:
    "Loss-of-function of ASPARTIC PEPTIDASE NODULE- INDUCED 1 (APN1) in Lotus japonicus restricts efficient nitrogen-fixing symbiosis with specific Mesorhizobium loti strains"
    Plant J. 93: 5-16 (2018).
  • 10. Shimomura A, Arima S, Hayashi M, Maymon M, Hirsh AM, Suzuki A.:
    "Blue light does not inhibit nodulation in Sesbania rostrata"
    Plant Signal. Behav. 12: e1268313 (2017).

刊行物

関連リンク

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
BATTENBERG Kai (辻井 快)
特別研究員
杉山 輝樹
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
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交通アクセス

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