Letter 生理：アミノ酸の循環がマメ科植物と根粒菌の共生における窒素固定の動因となる 2003年4月17日 Nature 422, 6933 doi: 10.1038/nature01527 大気中のN2のアンモニアへの生物学的還元（窒素固定）は、生物圏で利用可能な窒素の約65%を提供している。このアンモニアの大部分は、マメ科植物と根粒菌の共生によって作られている。共生は、細菌（根粒菌）がその宿主となるマメ科植物に感染することで開始され、その結果として根粒が形成される。根粒中の根粒菌はバクテロイドの状態で存在し、窒素固定を行う。根粒菌は、炭素およびエネルギーの源をジカルボン酸の形で植物から得る。代わりにバクテロイドは、単にアンモニアを植物に提供するだけだと考えられてきた。しかし本論文では、もっと複雑なアミノ酸の循環が、エンドウの根粒中の根粒菌による共生的窒素固定に不可欠であることを報告する。エンドウはバクテロイドにアミノ酸を提供し、バクテロイドがアンモニア同化を停止できるようにする。その代わりにバクテロイドは、植物の細胞小器官のように働いてアミノ酸を植物体に送り返し、植物はそれをアスパラギンの合成に使う。この交換による相互依存は、共生で植物が優位に立つことを防ぎ、また相利共生の進化に対する選択圧となる。 Full Text PDF 目次へ戻る
