抄録
マメ科植物には，共生型ヘモグロビン(symbiotic hemoglobin, sym-Hb)と非共生型ヘモグロビン(nonsymbiotic hemoglobin, nonsym-Hb)が存在する。sym-Hbは，酸素分圧を調節し，根粒菌が窒素固定能を発現するための環境を作り出している。一方，nonsym-Hbは全ての植物に存在すると予想されているが，その確かな機能については明らかになっていない。
ミヤコグサ(Lotus japonicus MG-20)とミヤコグサ根粒菌(Mesorhizobium loti)のモデル共生系を材料とし， sym-Hbとnonsym-Hbの遺伝子発現を指標とし，宿主植物の根粒菌に対する応答解析を試みた。播種後14日目のミヤコグサに，共生根粒菌(M. loti)，非共生根粒菌(アルファルファ菌，ダイズ菌，クローバ菌)を接種し，植物を地上部と根に分けRNAを抽出し，定量PCRにてsym-Hbとnonsym-Hbの発現量を経時的に比較した。
その結果，共生根粒菌を接種した場合，地上部ではnonsym-Hbに大きな変化がなかったが，根では菌接種2～4時間後にnonsym-Hbの発現レベルが約2.5倍上昇した。一方，非共生根粒菌を接種した場合，地上部と根両方でnonsym-Hbに大きな変化がなかった。また，sym-Hbの発現は共生根粒菌，非共生根粒菌どちらを接種した場合でも大きな変化はなかった。以上の結果は，共生根粒菌の接種に対して，植物の根でnonsym-Hbが特異的に応答発現することを示しており，宿主植物の共生菌認識機構にはnonsym-Hbが関与していることが示唆された。
