2023年5月号（Vol.136 No.3)
Taxonomy/Phylogenetics/Evolutionary Biology
地理的隔離と長距離遺伝子流動がヤシ科Brahea armataの遺伝構造に影響する
Pérez-Alquicira J, Wehncke EV, García-Loza GA, Carstens BC, Domínguez CA, Pérez-Ishiwara R, Molina-Freaner FE, Zamora-Tavares MP, Rico Y, Cabrera-Toledo D, Vargas-Ponce O, Rodríguez A, Ezcurra E (2023)
Geographic isolation and long-distance gene flow influence the genetic structure of the blue fan palm Brahea armata (Arecaceae). J Plant Res 136:277-290
ヤシ科Brahea armataのバハ・カリフォルニア半島に分布する孤立集団と大陸集団について、核と葉緑体で遺伝構造を解析した。核では孤立集団と大陸集団間で遺伝的分化が低かった一方で、葉緑体では大陸集団との間で高い遺伝構造がみられ、花粉と種子間での非対称な遺伝子流動が示唆された。(pp. 277-290)
葉緑体全ゲノム配列に基づくRheum palmatum種複合体の系統地理学的研究と種識別マーカーの開発
Zhai Y, Zhang T, Guo Y, Gao C, Zhou L, Feng L, Zhou T, Xumei W (2023)
Phylogenomics, phylogeography and germplasms authentication of the Rheum palmatum complex based on complete chloroplast genomes. J Plant Res 136:291-304
薬用植物として知られるタデ科ダイオウ属のRheum palmatum種複合体35系統について葉緑体ゲノムの全塩基配列を決定し、本複合体の種内分岐年代や生物地理学的背景を明らかにした。また、解読された葉緑体ゲノムデータに基づき、産地特定が可能な高精度の分子マーカーを開発した。(pp. 291-304)
薬用植物におけるフラボノイドの分子系統学的研究:セリ科植物のケース
Youssef D, El-Bakatoushi R, Elframawy A, El-Sadek L, Badan GE (2023)
Molecular phylogenetic study of flavonoids in medicinal plants: a case study family Apiaceae. J Plant Res 136:305-322
13種のセリ科植物について、フラボノイド生産に基づく分類を試みた。定量分析によりフラボノイド含量が高い6種と低い7種に分類できた。これらの2つのグループは系統上での分類ともよく相関していた。また、フラボノールの生産はカルコン合成酵素遺伝子やフラボノール合成酵素遺伝子等に強く依存するのに対して、フラボンはフラボン合成酵素遺伝子に依存することも判明した。(pp. 305-322)
開花期が異なり形態形質も異なる キツリフネ2エコタイプの狭域での共存
Toji T, Yamamoto T, Kondo H, Shinohara Y, Itino T (2023)
Sympatric co-existence of two ecotypes of Impatiens noli-tangere (Balsaminaceae) with different morphology and flowering phenology. J Plant Res 136:323-331
異なる形態(葉・種子・花芽形成位置)と開花期を持つキツリフネの2エコタイプが、一つの山道沿いの標高上下間で側所分布しており、中標高の共存域でも両者の形質がはっきり異なっていることを示した。(pp. 323-331)
形態学的、系統学的ならびに進化学的証拠に基づく日本産の新種のネジバナ「ハチジョウネジバナ」
Suetsugu K, Hirota SK, Hayakawa H, Fujimori S, Ishibashi M, Hsu T-C, Suyama Y (2023)
Spiranthes hachijoensis (Orchidaceae), a new species within the S. sinensis species complex in Japan, based on morphological, phylogenetic, and ecological evidence. J Plant Res 136:333-348
九州以北のネジバナ属は、ネジバナの1種のみだと考えられてきた。一方で末次らは、未記載種の存在を解明し、最も多くみられる八丈島にちなみハチジョウネジバナと命名した。新種記載の証拠標本には「庭やベランダから変なネジバナが生えてきた」と一般市民から提供いただいたものも含まれている。(pp. 333-348)
Genetics/Developmental Biology
表皮細胞分化に関わる２つのマスター転写因子の活性は共通する脂質シグナリング経路によって制御される
Nagata K, Abe M (2023)
A conserved mechanism determines the activity of two pivotal transcription factors that control epidermal cell differentiation in Arabidopsis thaliana. J Plant Res 136:349-358
HD-ZIP IV型転写因子のPDF2とATML1は表皮細胞分化を制御するマスター転写因子である。ATML1の安定性や二量体化能は脂質を介したシグナリング経路により制御される。本研究では，PDF2の安定性や二量体化能もまた，脂質を介したシグナリング経路により制御されることを明らかにした。(pp. 349-358)
統合オミックス解析によって明らかにされたカラスビシャクにおける熱ストレス応答性フラボノイド合成関連遺伝子
Guo L, Tan J, Deng X, Mo R, Pan Y, Cao Y, Chen D (2023)
Integrated analysis of metabolome and transcriptome reveals key candidate genes involved in flavonoid biosynthesis in Pinellia ternata under heat stress. J Plant Res 136:359-36
カラスビシャクは重要な薬用植物であり、熱ストレスに感受性を示す。熱ストレスによるフラボノール生合成機構を明らかにするために、38度で10日間暴露させた植物のトランスクリプトーム解析及びメタボローム解析を行った。熱処理によりチトクロームP450であるCYP73A遺伝子の発現が高まった一方、クロロゲン酸やシアニジン等の代謝物の生合成を負に制御すると推察されるHCTやDFR1遺伝子等の発現が減少していた。(pp. 359-369)
柑橘類APX遺伝子ファミリーの同定とそのCYVCV感染に対する応答性
Zhang Q, Song C, Cao P, Su Y, Jiang Q, Wang C, Bin Y, Song Z (2023)
Identification of citrus APX gene family and their response to CYVCV infection. J Plant Res 136:371-382
オレンジおよびレモンから新たにAPX遺伝子を同定し、その系統関係を明らかにした。さらにCYVCV (Citrus Yellow Vein Clearing Virus) 感染時の遺伝子発現および一過的発現解析から、レモンClAPX1が細胞膜に局在し、H2O2蓄積抑制能をもつことを示した。(pp. 371-382)
低温誘導性の糖転移酵素遺伝子OsCUGT1はイネの草丈と小穂の稔性に重要な役割を担う
Zhao L, Liu H, Peng K, Huang X (2023)
Cold-upregulated glycosyltransferase gene 1 (OsCUGT1) plays important roles in rice height and spikelet fertility. J Plant Res 136:383-396
糖転移酵素は植物の多様な生理学的プロセスを調節するが、イネの発生における役割はほとんど知られていない。本研究では、イネの低温誘導性糖転移酵素遺伝子OsCUGT1の機能を解析し、OsCUGT1がイネの草丈の伸長や小穂の稔性において重要な役割をもつことを示唆する結果を得た。(pp. 383-396)
Physiology/Biochemistry/Molecular and Cellular Biology
複合ストレス下におけるアルカロイド生産植物Psychotria brachycerasの生化学的応答
De Palma N, Yendo ACA, Vilasboa J, Chacon DS, Fett-Neto AG (2023)
Biochemical responses in leaf tissues of alkaloid producing Psychotria brachyceras under multiple stresses. J Plant Res 136:397-412
Psychotria属のP. brachycerasについて、非生物学的ストレスに対する分子機構を解明するための足掛かりとして、浸透圧と熱に対する代謝変動を調べた。これらのストレスを単独で与えた時よりも、組み合わせて与えた時のほうがアルカロイドや抗酸化関連物質の蓄積は複雑な様相を示した。(pp. 397-412)
ソラマメのウラン短期暴露応答：根におけるキレート化と酸化防止機構の変化
Xiao P, Chen X, Zhong N, Zheng T, Wang Y, Wu G, Zhang H, He B (2023)
Response of Vicia faba to short-term uranium exposure: chelating and antioxidant system changes in roots. J Plant Res 136:413-421
ウランの植物毒性は、植物による汚染土壌の浄化を進める上で問題である。ウラン毒性の仕組みを解明するため、24時間のウラン暴露に対するソラマメ根の生理学的変化を解析した。その結果、キレート、抗酸化システム等が短期上昇するが、根の成長停止は抗酸化システムの破綻によることが示唆された。(pp. 413-421)
Technical Note
三次元構築像の空間的な参照を活用したシロイヌナズナの根全体を対象とする新規Whole-mount FISH解析
Kikuchi S, Sakamoto T, Matsunaga S, Iwamoto A (2023)
Novel whole-mount FISH analysis for intact root of Arabidopsis thaliana with spatial reference to 3D visualization. J Plant Res 136:423-428
シロイヌナズナの全根端領域（細胞増殖領域、移行領域、伸長領域、成熟領域）にわたり、根端の形状を維持した状態でWhole-mount FISH解析を行うための新規手法を確立した。この手法により、根端全体における染色体動態の空間パターンの解析が可能となる。(pp. 423-428)