母島列島のオオバシマムラサキには複数の

が存在し、複雑な遺伝構造が形成されていることが示唆されている。本研究では母島列島から網羅的にサンプリングを行い、SSRマーカーを用いて詳細な遺伝構造を明らかにした。さらに、各の開花フェノロジー調査、人工授粉実験、自然受粉種子の交雑率の推定を行い、交配隔離の程度を明らかにした。STRUCTURE解析と表現型から、母島列島では4つのがあると考えられ、それらをDry（乾燥した崖）、Edge（尾根）、Glabra（湿性林、葉の星状毛なし）、Tall（湿性林、葉の星状毛あり）と名付けた。開花フェノロジーはDryが夏と秋の二度咲、EdgeとGlabraが夏咲、Tallが秋咲であった。人工授粉による結果率は間81.3%、内85.0％とほぼ同じであった。自然受粉種子の交雑率は全体で28.9%であり、開花フェノロジーが重なる間の交雑率が高い傾向にあった。母樹間の父性相関には開花フェノロジーの重複度や空間分布が寄与していることが示唆された。母島列島のオオバシマムラサキの間の交配隔離は限定的であり、ある程度の交雑が生じていることが明らかになった。

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モデル植物であるArabidopsis thalianaは世界中に非常に多くのが分布する。各間では1000bpに1つ程度しか塩基配列が異ならないものの、近年の研究により、様々な表現型の違いが見出されている。我々のグループでは、理研BRCに収集されている354種のの耐塩性を評価し、ゲノムシークエンスが読まれているCol-0に対して、顕著な耐性を示す、あるいは高感受性を示すを発見した。本研究では単離された耐塩性、あるいは塩高感受性の、発芽時における耐塩性を評価した。その結果、幼植物時で塩耐性を示すは発芽時では塩高感受性を示し、一方、幼植物時で塩高感受性を示すは発芽時では耐塩性を示す逆相関の傾向が見られた。このような発芽時と幼植物時の耐塩性の逆転現象は、極度の耐塩性を示す塩生植物などでも観察されることが知られている。
そこで本研究では、幼植物時と発芽時における耐塩性の逆相関が、同一因子によるものなのか、あるいは違う因子によるものなのかを明らかにするために、耐塩性の逆転現象が明確に観察される、耐塩性、 Zu-0を用いて、発芽時および幼植物時、それぞれの塩耐性遺伝子のマッピングを行った。

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本研究グループはアブラナ科野菜類炭そ病菌がシロイヌナズナColumbia（Col-0）に感染することを発見した（Narusaka et al., 2004, MPMI）。約40種類のシロイヌナズナのを解析した結果、この病原菌に抵抗性を示す11種類のを得た。これら抵抗性は、炭そ病菌の攻撃に対して活性酸素の発生および過敏感細胞死を示した。次いで、炭そ病菌に対するシロイヌナズナR遺伝子を同定することを目的として、数種の抵抗性Col-0を交配し、得られたF₂個体を用いて、SSLP法によりマッピングを行った。その結果、Eil-0において、推定R遺伝子は4番染色体に座乗することが示唆された。また、他の抵抗性において、4番染色体以外にも推定R遺伝子の存在が示唆された。さらに、アジレントマイクロアレイおよび1.2Kシロイヌナズナ完全長cDNAマイクロアレイを用いて、炭そ病菌に対するシロイヌナズナの感染応答遺伝子の発現解析を行った。本発表では、アブラナ科野菜類炭そ病菌に対するシロイヌナズナR遺伝子の探索の現状と、マイクロアレイ解析により得たデータをもとに、炭そ病菌の攻撃に対するシロイヌナズナの防御応答機構について考察する。

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全国22県から収集されたトールフェスクの39,市販の牧草7品種について,種子内のエンドファイトの有無を光学顕微鏡で調べた。また,葉鞘内のエンドファイト感染の有無をそれらと市販の芝草9品種について光学顕微鏡で調べ,感染の認められた及び品種からエンドファイトの分離・同定を行った。種子の観察結果,14と牧草1品種にエンドファイトが検出された。しかし,葉鞘組織の観察結果,2系統と芝草6品種の葉鞘内に,無色で分枝が少なく,捻れて伸展しているAcremoniumエンドファイト菌糸が観察された。このことは,収集されたと牧草品種の種子を長期間貯蔵している間に,エンドファイトが死滅してしまったことを示唆する。葉鞘組織から分離されたエンドファイトの菌叢は白色で綿毛状の気中菌糸を多く形成し,PDA培地上での菌叢の伸展はきわめて遅く25℃で0.3〜0.5mm/日であった。フィアライドは菌糸側面からT字型に直立して生じ,その先端には平均5-12×1.0-1.6μmの分生子が1個形成されていた。以上の形態から,このエンドファイトをAcremonium coenophialum Morgan-Jones et Gamsと同定した。また,走査電子顕微鏡観察の結果,エンドファイトの菌糸は植物組織の細胞内に侵入することはなく,細胞間隙を伸展していることが明らかとなった。

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アブラナ科野菜類炭そ病菌がシロイヌナズナColumbia(Col-0)に感染することを発見した。37種類のシロイヌナズナを解析した結果、この病原菌に抵抗性を示す11種類のを得た。特に強い抵抗性を示したEil-0と感受性Col-0を用いて植物-病原糸状菌相互作用について解析を行った。その結果、Eil-0の炭そ病菌に対する感染初期における抵抗反応には過敏感細胞死やファイトアレキシンは重要ではないことが示唆された。また、ノーザン解析やcDNAマイクロアレイ解析により、この病原菌に対する防御シグナル伝達機構はジャスモン酸/エチレン経路であることが明らかになった。さらにEil-0とCol-0を交配して得られたF2個体を解析したところ、抵抗性：感受性は3：1に分離し、この抵抗性は優勢かつ1遺伝子支配であることが示唆された。現在、この遺伝子のマッピングを行っている。

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モデル植物であるArabidopsis thalianaは様々な地域でが発見され、その数は約1000種程度とされている。間には1000塩基に1つ程度しか塩基配列が異ならないにも関わらず、近年の研究により、ストレス耐性などにおいて、非常に大きなバリエーションがあることが明らかとなってきた。我々のグループでは、理研BRCに収集されている354種のA. thalianaについて、土植え植物の耐塩性評価を行った。その結果、ゲノムシークエンスが公開されているCol-0はA. thaliana のの中でも塩高感受性であり、Col-0よりも耐塩性を示すが非常に多く存在することが明らかとなった。本研究では、Col-0と比較して特に高い耐塩性を示し、寒天培地上での耐塩性試験でも再現性良く耐塩性が認められたLl-1に着目し、マッピングにより, 原因遺伝子を同定することを目的として研究を進めている。
Col-0×Ll-1_F1植物はLl-1と同程度の高い耐塩性を示すことから、Ll-1が持つ耐塩性は優性であることが明らかとなった。劣性の表現型を示すF2植物を用いて、Ll-1の耐塩性因子をマッピングした結果、第4染色体の上部に原因遺伝子の存在が示唆された。このマッピング結果は理研のマッピングシステムでも同様の結果が得られている。

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ブナ (Fagus crenata Blume) は、日本の冷温帯に優占し、太平洋型と日本海型2つの

を持つ樹種である。太平洋型である勿来の個体は、日本海型である安比の個体より、高い蒸散要求にさらされる。我々は、ブナの個体内の葉の特性のバリエーションを調べた。この研究の目的は、どのように葉の形態と葉の生理生態学的特性が大気の乾燥状態に対応するために関係し合っているかを明らかにすることである。勿来陽葉は、安比陽葉と比べて厚い葉身、葉身内に大きな維管束鞘、小さな維管束鞘延長部包囲面積を持った。勿来陽葉のLMAは安比陽葉の1.74倍だった。勿来陽葉は、日中、葉の膨圧を維持しつつ、より低い葉の水ポテンシャルを持つことができた。勿来の高い蒸散要求状況に対する葉の形態的順化は、結果的に、葉身内の窒素濃度、N/C率を減らした。そして、乾重当たり、窒素当たりの同化速度を減らした。我々の研究は、葉レベルの乾燥耐性は、葉の水分特性だけでなく形態レベルでも変化を導くことを示す。これは、乾燥耐性に関して葉の水分特性と葉の形態あるいは葉のガス交換の間に連携があることを暗示する。

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塩生植物Thellungiella halophilaはArabidopsisの近似種でありながら顕著な耐塩性および耐凍性を示す。これまでの研究により、T.halophilaはストレス非存在下においてArabidopsisで知られている様々な非生物ストレスおよび生物ストレス誘導性遺伝子を高発現させていることが明らかとなった。また我々のLC/MS, GC/MS, CE/MSを利用したメタボローム解析により、プロリンをはじめとする既知の適合溶質や抗酸化作用が知られる物質の他、様々な未同定物質がArabidopsisと比較して塩ストレス前後に蓄積していることが明らかとなった。
T.halophilaは中国の山東省で発見されて以来、世界各地でが6種類発見されている。これらの塩ストレス耐性を確認した結果、全てのが著しい耐塩性を示すことが明らかとなった。そこで今大会においては、これまでに発見されたT.halophilaの6つのおよびArabidopsisを代表する2つのをメタボローム解析することにより、T.halophilaとArabidopsisの代謝産物の違い、さらにはT.halophilaで共通してみられる耐塩性に重要な代謝産物を抽出することによりT.halophilaの耐塩性メカニズムの解明を試みている。

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東北地方では、山地帯にミズナラが生育し、日本海側の山地帯上部（偽高山帯）にはミヤマナラが生育する。両変種については、分布の不連続性や葉身長、葉裏毛密度の変異との関係が報告されているが、知見は蓄積されておらず、ミヤマナラの生態やミズナラとの系統関係は未解明な点が多い。本研究では、形態比較に基づいてミズナラとミヤマナラの分化をもたらした生態的・進化的背景を推定した。青森県八甲田連峰と新潟県巻機山のミズナラ集団とミヤマナラ集団を対象に葉の形態比較と樹高の分析を行った。環境ストレスを表す指標である最大樹高を用いて集団の生育地をタイプ分けすると、調査集団は1)最大樹高が高い集団、2）最大樹高が地形によって連続的に大きく変化する集団、3）最大樹高が低い集団という3つのに分かれた。垂直分布によって各を分類すると、タイプ１がミズナラでタイプ2,3がミヤマナラとなった。しかしながら、タイプ2には葉裏毛密度がタイプ1と類似している集団が見られ、と変種は対応していなかった。このことから、垂直分布によって定義されるミヤマナラの中には形態の分化が進んでいない集団があるものと推定される。

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16S rRNA 遺伝子解析が導入される前の時代，土壌細菌研究者の多くは，分離菌株の分類学的位置づけがどのような生態的意味をもつかについて一度は考え悩むときがあったと思う．そのような時代の最初の頃に，栗原は「ecological species(生態学的種)の概念の確立」を説いた(1965年)．2000年代に入り，遺伝子変異の観点から細菌のecotype()や細菌種の見直しが盛んに議論されている．ここでは，まず栗原の考察を読み解き，Cohanが提唱する細菌の「」について解説するとともに，著者らが扱ってきた初成土壌(三宅島2000年噴火火山灰堆積物)に住みつく細菌の分析結果を紹介して，細菌の生態学的種について考える話題を提供する．

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関東・東北地方から収集されたペレニアルライグラスの25について,エンドファイトの光学顕微鏡観察と分離・培養を行った結果, 3系統でAcremoniumエンドファイトが, 2系統でGliocladium様エンドファイトがそれぞれ見いだされた。また,市販の芝草用の18品種のうち13品種にAcremoniumエンドファイトが見いだされたが, Gliocladium様エンドファイトは見いだされなかった。市販の牧草4品種ではいずれのエンドファイトも見いだされなかった。走査電子顕微鏡観察の結果, Acremoniumは葉鞘・葉・稈などに観察され,菌糸は宿主細胞内に侵入することなく細胞間隙を伸展しており,菌糸に隣接する宿主細胞に顕著な形態的変化は認められなかった。3系統と芝草13品種で見いだされたAcremoniumの上述の諸性状は, A. loliiときわめて類似していた。

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Plants which survive subzero temperatures in winter enhance freezing tolerance upon exposure to non-freezing temperature, a phenomenon termed cold acclimation. Although the mechanism of enhanced freezing tolerance has been examined at the molecular level, its understanding is still incomplete. Recently, Arabidopsis thaliana ecotypes are collected from all over the world. By studying these ecotypes, further knowledge on freezing tolerance could be obtained. To identify novel genes involved in the freezing tolerance after cold acclimation, we developed the screening system to measure the survival rate quantitatively based on Fv/Fm value. With this method, we isolated the ecotypes with higher or lower freezing tolerance than that of Col-0 ecotype. Our method identified ecotypes which show the lower freezing tolerance, including C24 and Cvi, which are already known as ecotypes with lower freezing tolerance.

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我々のグループでは、理研BRCに収集されている354 種類のArabidopsis thalianaの耐塩性評価を行い、Col-0に対して塩に耐性あるいは高感受性を示すを見出した。これらのうち、耐塩性として単離されたBu-5に関しては、低濃度の塩で馴化させた場合、Col-0よりも著しく高い耐塩性を示すことが明らかとなった。
Bu-5の塩馴化によって増強された耐性が、塩ストレスの持つイオンストレスあるいは浸透圧ストレスのどちらに対するものかを調べたところ、 LiCl, CsCl を用いたイオンストレスには耐性を示さず、sorbitol を用いた浸透圧ストレスに耐性を示すことが明らかとなった。現在、Bu-5の塩馴化過程における転写レベルでの変化を調べるため、マイクロアレイ解析（Affymetrix Arabidopsis Genome Array）を進めている。さらに、Bu-5の耐塩性遺伝子を特定するためにマッピングを行った結果、原因遺伝子は第 5 染色体下腕に存在することが明らかとなった。これまでに原因遺伝子の存在範囲を数百 kbp 内に絞ることに成功した。

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我々はアブラナ科野菜類炭そ病菌(Colletotrichum higginsianum)がシロイヌナズナのColumbia(Col-0)に感染することを見いだした。また、シロイヌナズナの他のにおける炭そ病に対する感受度を検定した結果、抵抗性を示すを同定した。これらのうち、Ws-0は本菌の攻撃に対して激しい細胞死を伴う抵抗反応を示した。Ws-0とCol-0を交雑して得たF₁植物は全て抵抗性を示し、F₂植物は抵抗性と感受性が3：1に分離したことから、抵抗性は優性で1遺伝子支配であることが明らかになった。また、SSLP(Simple Sequence Length Polymorphism)マーカーを用いてマッピングを行った結果、5番染色体下腕にR遺伝子(RCH2; for Recognition of C. higginsianum)が存在することが示唆された。さらにWs-0のT-DNA挿入変異体ライブラリーから3ラインの炭そ病感受性変異株を得たが、そのうち22980-1はT-DNA挿入による変異ではないことが明らかとなった。そこで上記マッピングにより得られた情報をもとに推定遺伝子の塩基配列を決定した結果、病原細菌に対する抵抗性遺伝子の第3エキソン部位に5塩基の欠損が認められた。他の2ラインについては今後解析する予定である。

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