マメ科植物では硝酸などの窒素栄養によって根粒形成が抑制されます。本研究では、硝酸還元酵素が硝酸をアンモニアへと変換する窒素同化だけでなく、植物体内の硝酸量を調節することで外部硝酸に対する応答を制御し、根粒形成を調節する働きを果たすことを明らかにしました。　マメ科植物など一部の植物は、根に形成する「根粒」に窒素固定細菌を共生させることで、大気中の窒素を利用しています。この根粒共生は、植物が窒素肥料に依存せずに生育できる仕組みであり、持続可能な農業の実現に向けて大きな期待が寄せられています。一方で、土壌中に硝酸などの窒素栄養が十分に存在する環境では、植物は根粒形成を抑制することが知られ...

植物と細菌の根粒共生を制御するタンパク質（マスター制御因子）における分子進化の仕組みを解明しました。根粒共生が始まる前に進化の過程で出現していたアミノ酸配列を利用し、この因子のDNA結合が安定化され、根粒形成、細菌感染、窒素固定に関わる多くの遺伝子を制御可能になっていました。　マメ科など一部の植物は、根に根粒と呼ばれる器官を形成して微生物（窒素固定細菌）を感染させ、共生関係を築いています。この「根粒共生」により、植物は細菌から窒素栄養を受け取る一方、細菌には光合成産物をエネルギー源として提供しています。この仕組みの分子基盤の解明は、基礎生物学と農業への応用の両面から極めて重要です。...