『Abstract
The roots of most extant plants are able to become engaged in
an interaction with a small group of fungi of the fungal order
Glomales (Glomeromycota). This interaction - arbuscular mycorrhizal
(AM) symbiosis - is the evolutionary precursor of most other mutualistic
root-microbe associations. The molecular analysis of this interaction
can elucidate basic principles regarding such associations. This
review summarizes our present knowledge about cellular and molecular
aspects of AM. Emphasis is placed on morphological changes in
colonized cells, transfer of nutrients between both interacting
partners, and plant defence responses. Similarities to and differences
from other associations of plant and microorganisms are highlighted
regarding defence reactions and signal perception.
Keywords: Arbuscular mycorrhizal fungi; Defence response; Induced
systemic resistance; Morphology of arbuscule-containing cells;
Nutrient transfer; Signal transduction』
『要旨
ほとんどの現存する植物の根は、接合菌類のグロムス目(Glomeromycota)という菌類の小さなグループと相互作用で結びつくことができる。この相互作用−アーバスキュラー菌根(AM)共生−は、ほとんどの他の相利共生的な根−微生物群集の進化的な先駆にあたる。この相互作用を分子レベルで解析すると、そのような群集に関する基本的な原理を解明できる。このレビューは、AMの細胞と分子の面から現在の知識をまとめている。コロニーが形成された細胞の形態変化、相互作用を行っている両者間の栄養の輸送、および植物の防御反応に主眼がおかれている。植物と微生物の他の群集との類似点および相違点が、防御反応と信号認知に関して強調されている。』
Introduction
The fungal partner
Model plants in AM research
Cytological features of AM plant roots
Transfer of nutrients between plants and fungi
Defence reactions of plant roots during colonization by AM fungi
Induced systemic resistance in AM plants
Signalling pathways in AM
Conclusions/perspectives
Acknowledgements
References
Fig. 1 Survey of the morphology of an arbuscule-containing
root cortex cell. arbuscule=樹枝状体、cortex=皮層、hypha=菌糸、cell wall=細胞壁、cytoplasm=細胞質、organelle=細胞小器官、plastid=色素体、mitochondrion(複数はmitochondria)=ミトコンドリア、ER=小胞体、membrane=膜、nucleus=核、vacuole=液胞、GFP(Green Fluorescent Protein)〔蛍光蛋白質〕、CLSM=共焦点レーザースキャン顕微鏡法、transgenic=遺伝形質転換性、antibody=抗体、DAPI(4',6-Diamidino-2-phenylindole)〔青紫色蛍光色素〕、WGA-TRITC(wheat germ agglutinin(コムギ胚凝集素) conjugated to tetramethylrhodamine isothiocyanate-dextran〔赤橙色蛍光色素〕)。 Fig. 2 Nutrient transfer in AM roots. enzyme=酵素、metabolite=代謝(産)物、ATPase=ATPアーゼ、arbuscule=樹枝状体、intercellular=細胞間、sucrose=スクロース、phloem=師部、invertase=インベルターゼ、hexose=ヘキソース、pentose phosphate pathway=ペントースリン酸経路、glycogen=グリコーゲン、lipid=脂質、vesicle=嚢状体、mycelium=菌糸体。 〔Hause,B. and Fester,T.(2005): Molecular and cell biology of arbuscular mycorrhizal symbiosis. Planta, 221, 184-196.から〕 |