Summary: We tested the fbrmation of malfbrmed plantlets that are usually fbund during mass propagation in Phalaenopsis alliance(including Doritaenopsis). When 75 normal and malfbrmed sections of protocorm-like-bodies(PLB)of Doritaenopsis City Girl were cultured in vitro for mass propagation, 1.7%and100% of malfbrmed plantlets were formed respectively, Cytometric analysis revealed that the malfbrmed plantlets had double the nuclear DNA content in comparison to normal ones. They were 8C and 4C amounts in comparison with the 2C internal standard of Phalaenopsis schilleriana. Malformed plantlets also showed larger nuclei than normal ones in apical meristems of root tips and in the epidermis of PLB and leaves in 4, 6-diamidino-2-phenylindole(DAPI)-stained sections. Analyses by light microscopy and confocal laser microscopy suggested that the formation of malfbrmed PLB was possibly due to changes of 4C cells to8C cells in the epidermis.

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要旨:イネの葉は帯状であるが3つの軸に極性化した複雑な構造をとっている。しかし、イネ科の葉の概形はシュート頂分裂組織(SAM)における葉の始原細胞の分布によって大きく左右され、イネ科の葉の形態形成の理解のためにはSAMにおける葉の始原細胞の決定機構の解明が重要である。shoot organization(sho)変異体は発芽後に特徴的な糸状の葉を分化する。この時のSAMにおける葉の始原細胞の分布を、未分化細胞のマーカーであるOSH1の発現パターンで観察したところ、sho変異体のSAMでは細い葉を分化するにも関わらず、野生型より多くの細胞が葉の始原細胞として存在していた。またsho変異体の多様な葉の表現型は葉の中央-葉縁方向の異なる領域が独立に伸長したものであり、イネではこれらの領域は独立に制御されていることが明らかとなった。sho変異体の表現型は胚発生でシュートを分化しないshootless変異体の弱いアレルと極めて類似しており、これらの遺伝子は共にSAMの維持と葉の初期発生に重要な役割を果たしていると考えられる。

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要旨:高等植物は芽生えた後、茎頂分裂組織から葉や花などを作り続けて種に特有の形態を作りあげる。個々の葉や花の原基は種によって定まった葉序に従って茎頂分裂組織の一定の位置に生じ、それらは茎頂分裂組織から独立して発生を進める。また、葉腋に形成される側枝も一度伸長を始めると主軸から独立して発生を行う。これらの葉・花・側枝は各植物に固有の空間的な展開を行い、それらが植物の形態の多様性を深める。植物の形態を知る上で、どのようにして葉や花や側枝が形成されるのかを総括的に見ていくことは重要である。本稿では、茎頂分裂組織から葉や側枝が形成される過程を現象論的に整理すると共に、それらの発生過程に対する最近の分子遺伝学的知見を紹介する。

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Summary: The ASYMMETRIC LEAVES1(AS1)and ASYMMETRIC LEAVES2(AS2)genes of Arabidopsis thaliana are involved in the establishment of the leaf venation system, which includes the prominent midvein; as well as in the development of a symmetric flat lamina. Both AS1 and AS2 genes are involved in repression of class1 knox homeobox genes in leaves. We have characterized the AS2 gene, which appears to encode a novel protein with cysteine repeats(Cmotif), a conserved glycine residue, and a leucine-zipper-like sequence in the amino-terminal half of the primary sequence. The AS2 protein belongs to a novel family of proteins that we have designated the AS2 family. Overexpression of AS2 cDNA in transgenic Arabidopsis plants resulted in upwardly curled leaves, which differed markedly from the downwardly curled leaves generated by loss-of-function mutation of AS2. Our results further suggest that AS2 functions to regulate the formation of a flat leaf lamina in the presence of the AS1 gene.

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要旨:最近の分子系統解析の結果は、従来の形態に基づいた分類システムを急速に、且つ劇的に改変しつつある。その結果、被子植物の最も原始的な植物がAmborellaやスイレン目やシキミ目であること、単子葉植物は、それらの後に分岐した真正モクレン群の中から派生した単系統植物群であることなどが明らかにされてきた。このことから、それぞれの植物群における、原始的植物を起点とした形態進化の研究が可能になった。一方、「ユリ科」、「トウダイグサ科」、「イイギリ科」などのように多くの科が分解し、分解して離れた属が新たな科に変わったり、既にある科に加わったりしている。改変された個々の科を理解するための形態研究が必要とされている。

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要旨:有性生殖をしない不完全酵母菌類に分類される Candida albicans は通常二倍体の核相を有している。しかしながら臨床分離株の中には、二倍体の細胞だけでなく大型の四倍体の細胞を混在させている株が存在することを、蛍光顕微分光法による核DNA定量、連続超薄切片をもちいた電子顕微鏡による紡錘体極の観察を通して明らかにした。核相を増加させた後、減少させる能力を示すこの現象を核相変換と名付け、この現象をもった株の表現型をSps-と表すこととした。Sps-株では、核相の増加した細胞において、染色体の再編成や異型接合性喪失の頻度が増加し、組換え能力が高いことが明らかとなった。この酵母におけるゲノムプロジェクトが進展した結果、接合型遺伝子が異型接合の状態で存在することが報告された。Sps-株においても、この接合型遺伝子は異型接合で存在しているが、一方の接合型対立遺伝子を欠いたヘミ接合体では、核相現象を示さなくなることが分かった。これらの事実から、核相変換は異型接合型遺伝子の制御下に置かれており、潜在的な有性生殖能として機能していることが示唆された。

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Complex, mobile spherical structures continuous with the vacuolar limiting membrane were identified in young cotyledons of Arabidopsis by expression of a vacuolar membrane marker(r-TIP-GFP)and by electron microscopy, and were named“bulbs”. These structures are cytoplasm wrapped by two layers of intricately folded membrane; both layers are continuous with the vacuolar limiting membrane. When visualized using r-TIP-GFP, the fluorescence intensity of bulbs is about3-fold higher than that of the vacuolar limiting membrane. However, bulbs were negative for GFP-AtRab75, another vacuolar marker. These results suggest that bulbs form a subregion in the continuous vacuolar membrane that concentrate some proteins and segregate others.

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Summary: This review describes phenomena that are common and unique to organell differentiation during male gametophyte development: (1)selective decreases/increases in plastid and mitochondrial DNA in generative cells just after pollen mitosis one. (PMI), which determine the mode of cytoplasmic inheritance; (2)the unique distribution of mitochondria, which surround the nuclear envelope in a single compact layer, just before and after PMI in Pharbitis nil; (3)the role of CSL1, a novel nuclear protein, in controlling vacuole contraction before and after PMI; and(4)tapetosome differentiation in tapetal cells depending on the sterol content under the control ofHMG1, a key enzyme in the cytosolic isoprenoid biosynthesis pathway in higher plants.

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要旨：ピレノイドは多くの真核藻類の葉緑体内にある電子密度の高い構造で、その基質は主に光合成のCO2固定酵素Rubisco(ribulose－1,5－bisphosphate carboxylase/oxygenase)から構成されている。緑藻Chloromonas属はピレノイドを持たないことからピレノイドを持つChlamydomonas属と区別されてきたが、分子系統解析の結果、Chloromonas属とChlamydomoas属の一部の種は強固な単系統群“クロロモナス系統群”を形成することが明らかになった。クロロモナス系統群には、ピレノイドを全く欠くものから典型的なピレノイドを持つものまで、微細構造レベルで多様な種が含まれる。それらを比較した結果、典型的なピレノイドはCO2濃縮機構(藻類が外界のCO2をRubiscoの回りに集めて効率良く光合成を行うシステム)、特に細胞内無機炭素濃度の上昇に関与していることが示唆された。さらにクロロモナス系統群とそれに近縁な45種の緑藻で、ピレノイド構成タンパク質Rubiscolargesubunitの遺伝子rbcLを解析した。その結果、クロロモナス系統群においてrbcLのアミノ酸置換率は他の葉緑体遺伝子(atpB、psaB)のアミノ酸置換率に比べて特異的に高いこと、アミノ酸置換率はRubiscolargesubunitのダイマー形成部位でとりわけ高いことが明らかになった。これらの結果から、クロロモナス系統群におけるrbcLの特異的分子進化がピレノイド形態の多様性に関連する可能性が示唆された。

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