2024年7月号（Vol.137 No.4)
Current Topics in Plant Research
葉の形態の多様性と進化: 植物学におけるネバーエンディングストーリー
Nakayama H (2024)
Leaf form diversity and evolution: a never-ending story in plant biology. J Plant Res 137:547-560
葉の形は種間/種内/同一個体内など、さまざまなレベルで変化する。本総説では、この葉の形の多様性を駆動する分子メカニズムを概説し、さらに未解決の問題にも焦点を当てることで、葉の形の多様性に関するより包括的な理解を深めることを目的としている。(pp. 547-560)
Taxonomy/Phylogenetics/Evolutionary Biology
コケ植物 Dicranum acutifolium 種複合体に見られる隠蔽種の形態、遺伝的、生態的多様性
Kiebacher T, Szövényi P (2024)
Morphological, genetic and ecological divergence in near-cryptic bryophyte species widespread in the Holarctic: the Dicranum acutifolium complex (Dicranales) revisited in the Alps. J Plant Res 137:561-574
本研究は、ユーラシア大陸に広く分布するD. acutifolium種複合体のアルプス集団を、核と色素体の塩基配列情報と45の形態形質を用いて評価し、基質との関連性についても調査した。核と色素体の分子系統解析は結果が一致しなかったものの、隠蔽種に近い分化が見られた。(pp. 561-574)
中国固有種 Eomecon chionantha（ケシ科）における葉緑体ゲノムの全塩基配列と分子系統解析
Zhang Z, Zhang G, Zhang X, Zhang H, Xie J, Zeng R, Guo B, Huang L (2024)
The complete chloroplast genome sequence and phylogenetic relationship analysis of Eomecon chionantha, one species unique to China. J Plant Res 137:575-587
Eomeconはシラユキゲシ（Eomecon chionantha）１種のみを含み、中国の固有種で、薬用植物として用いられてきた。本研究は初めて本種の葉緑体ゲノムの全塩基配列を決定した。分子系統解析により本種と他のケシ科植物との系統関係を明らかにした。(pp. 575-587)
アオイ科 Reevesia の葉緑体ゲノム構造、系統解析と遺伝子の進化
Geng L-Y, Jiang T-Y, Chen X, Li Q, Ma J-H, Hou W-X, Tang C-Q, Wang Q, Deng Y-F (2024)
Plastome structure, phylogeny and evolution of plastid genes in Reevesia (Helicteroideae, Malvaceae). J Plant Res 137:589-604
Reevesiaはアジア東部と北アメリカに分布するアオイ科の植物で25種を含む。本研究は本属の10種について葉緑体ゲノムを解読し、15種のプラストームを用いて系統解析を行った。その結果、本属の単系統性が強く支持され、Durioと姉妹群になることが明らかとなった。(pp. 589-604)
Ecology/Ecophysiology/Environmental Biology
Symphytum officinale（ムラサキ科）の繁殖成功に及ぼす盗蜜強度の影響
Ehmet N, Wang T-H, Zhang Y-P, Zhao X, Sun K, Hou Q-Z (2024)
Effect of robbing intensity on reproductive success of Symphytum officinale (Boraginaceae). J Plant Res 137:605-617
ムラサキ科の1種Symphytum officinaleでは、花への盗蜜が増えても、送粉者の訪花は減少しなかったことから、盗蜜により花冠が脱落する際に生じる自家受粉と、送粉者による他家受粉の組み合わせで、繁殖成功度が向上することが明らかとなった。(pp. 605-617)
高山帯、乗鞍岳でナースプラントとして機能するハイマツ群落下でのコケモモのクローン構造
Sugimoto K, Kawai R, Koizumi T, Matsuo A, Suyama Y, Mizuki I (2024)
Fine-scale clonal structure of the lingonberry Vaccinium vitis-idaea under the nurse plant Pinus pumila vegetation in an alpine region, Mt. Norikura. J Plant Res 137:619-626
日本の高山帯のハイマツ群落下で生育するコケモモのクローン構造をMIG-seq解析より明らかにしたところ、コケモモにおいてクローン成長は個体群維持に重要であるものの、ハイマツ群落が大きくなるほどコケモモの実生更新のチャンスが広がることが明らかとなった。(pp. 619-626)
被陰に対するヒメガマの耐性と光合成、葉面積と葉の解剖学的形質の変化
Reis CHG, Silva PN, Castro EM, Pereira FJ (2024)
Tolerance to mild shading levels in cattail as related to increased photosynthesis and changes in its leaf area and anatomy. J Plant Res 137:627-640
ヒメガマ（Typha domingensis）を４つの異なる遮光条件（0%. 35%, 73%, 83%遮光）で育てたところ、73%と83%遮光の条件では葉肉細胞や気孔の発達がわるく実験期間のうちに枯死したが、35％の遮光条件で葉面積の増加により個体あたりの光合成速度が増加して0％の遮光条件よりも成長が高まった。(pp. 627-640)
タイの低地山岳熱帯雨林に分布する大型地衣類における水分生理と光合成に関する性質の実験室内および野外での測定
Boonpeng C, Pischom M, Butrid P, Noikrad S, Boonpragob K (2024)
Laboratory and field measurements of water relations, photosynthetic parameters, and hydration traits in macrolichens in a tropical lower montane rainforest in Thailand. J Plant Res 137:641-658
タイの熱帯雨林に自生する11種の地衣類における測定から、雨季と乾季での水利用戦略の違いが地衣類の光合成などの生理生態学的性質の状態を決める鍵となる要因であり、緑藻と共生する地衣類とシアノバクテリアと共生する地衣類の成長戦略の違いを生み出していることを明らかにした。(pp. 641-658)
Morphology/Anatomy/Structural Biology
強光で誘導される葉緑体逃避運動の方向は葉緑体アクチン繊維が決めている
Wada M, Higa T, Katoh K, Moritoki N, Nakai T, Nishino Y, Miyazawa A, Shibata S, Mineyuki Y (2024)
Chloroplast-actin filaments decide the direction of chloroplast avoidance movement under strong light in Arabidopsis thaliana. J Plant Res 137:659-667
葉緑体運動に特化した「葉緑体アクチン(cp-actin)繊維」は、GFP-タリンで可視化すると、長さ約0.8µmで、動きは非常に速く、葉緑体が移動中は葉緑体前部に、停止した場合は葉緑体周辺部に出現する。葉緑体の移動方向はcp-actin繊維のベクトルの和で決まる。(pp. 659-667)
Physiology/Biochemistry/Molecular and Cellular Biology
サツマイモグルタミルシステイン合成酵素の過剰発現はシロイヌナズナに乾燥および塩ストレス耐性を与える
Yang Z, Wang Y, Cheng Q, Zou X, Yang Y, Li P, Wang S, Su Y, Yang D, Kim HS, Jia X, Li L, Kwak S-S, Wang W (2024)
Overexpression of sweetpotato glutamylcysteine synthetase (IbGCS) in Arabidopsis confers tolerance to drought and salt stresses. J Plant Res 137:669-683
グルタミルシステイン合成酵素GCSは抗酸化物質グルタチオンの生産を担う酵素であり、サツマイモGCSはさまざまなストレスで発現誘導される。本研究では、シロイヌナズナにおけるサツマイモGCS過剰発現が、根の成長促進、耐塩性および耐乾燥性の向上をもたらすことを示した。(pp. 669-683)