식물은 토양의 다양한 미생물과 공생 관계를 구축하면서 살고 있습니다.예를 들면 콩과의 식물은, 근립균과 「근립 공생」을 실시하는 것으로 질소 영양을 얻고 있고, 많은 육상 식물은, 아바스쿨러 균근균(이하, 균근균)과 「균근 공생」 하는 것으로 인 영양이나 물을 얻고 있다.
근립 공생과 균근 공생에는 공통된 구조가 존재하는 것으로 알려져 있다.그러나 공통 제어와 관련된 분자 메커니즘에는 많은 미해명 점이 남아 있습니다.
이번에, 쓰쿠바대학 등의 연구그룹은, 콩과의 모델 식물인 미야코구사를 이용해, 근립 공생을 정상적으로 실시할 수 없는 돌연변이체의 스크리닝을 실시해, 새로운 변이체를 lan(lack of symbiont accommodation) 라고 명명했다. lan 돌연변이는 뿌리에 뿌리 박테리아를 섭취하기위한 감염사라고 불리는 구조의 형성이 현저히 감소하고, 또한 박테리아를 감염시켜도 박테리아와의 공생 기관인 수지상 신체의 형성이 거의 관찰되지 않는 것으로 밝혀졌다.이것은 돌연변이의 원인 인 LAN 유전자가 공생 미생물을 뿌리에 수용하기 위해 작용하는 인자임을 시사했다.
이어서, LAN 유전자는 중재자로 지칭되는 유전자 발현 조절 기능을 담당하는 단백질 복합체의 구성 인자를 코딩하는 것으로 밝혀졌다.실제로, lan 변이체에서는 근립 공생이나 균근 공생 과정에서 발현이 유도되어야 할 유전자의 발현이 억제되어 있었다고 하며, LAN은 근립균 및 균근균과의 공생에 빠뜨릴 수 없는 단백질이다 것이 분명해졌다.
식물 미생물 공생의 구조를 이해하는 것은 미생물과의 공생 능력을 향상시킨 식물의 개발로 이어진다. LAN의 발견으로부터 얻은 지견은, 빈영양인 토지에 있어서의 작물의 재배나, 화학 비료에 의지하지 않는 깨끗한 농업의 실현에 공헌할 가능성을 기대할 수 있다.
