【研究発表】都市の熱さで植物は赤く進化する－ヒートアイランドへの急速な適応進化を初めて実証－https://www.tmu.ac.jp/news/topics/36096.html 千葉大学大学院園芸学研究院の深野祐也准教授、東京大学大学院農学生命科学研究科の矢守航准教授、内田圭助教、東京都立大学大学院理学研究科の立木佑弥助教、かずさDNA研究所植物ゲノム・遺伝学研究室の白澤健太室長、佐藤光彦研究員らの共同研究グループは、都市の高温ストレス（ヒートアイランド）によって、カタバミの葉の色が赤く進化し高温耐性を獲得していることを発見しました。この成果は、ヒートアイランドによって植物が進化していることを明らかにした初めての成果です。今後、温暖化が進んだ世界の生物動態の予測や、高温下で栽培される農産物の開発につながる可能性があります。本研究成果はScience Advancesで2023年10月2

都市の暑さで葉が赤く　カタバミが適応進化―千葉大など 2023年10月21日05時13分配信 都市のアスファルトの隙間などにも生えるカタバミ（右）。都市部では赤い葉に進化し、高温に適応（左下）。農耕地などが多い地域では緑色の葉（左上）が多くみられる（千葉大・深野祐也准教授提供） 千葉大などの研究チームは、道端などで見られる野草のカタバミが、「ヒートアイランド現象」により気温が高くなる都市部で葉の色を赤く進化させて適応していることを発見した。温暖化が進む将来の生態予測や、高温環境でも栽培可能な農作物の開発などにつながると期待される。論文は２０日付の米科学誌サイエンス・アドバンシズ電子版に掲載された。 ニホンミツバチ、国内に３集団　全ゲノム解析で判明―東北大など カタバミは道端などに自生。葉が緑と赤の個体があるが、紅葉のように季節によって変化することはなく、遺伝的に決まっている。 千葉大の深野

岩上哲史 農学研究科助教、谷垣伸治 同修士課程学生（研究当時）らの研究グループは、強害水田雑草コナギにおける除草剤抵抗性進化に特徴的なパターンがあることを発見しました。 水稲栽培では雑草の防除にアセト乳酸合成酵素（ALS）を阻害する除草剤がよく利用されますが、このタイプの除草剤に抵抗性を進化させた雑草も数多く報告されています。そしてALS阻害剤に対する抵抗性のほとんどは、除草剤の標的となる酵素ALSをコードする遺伝子の1塩基置換によることが知られています。 コナギは日本で一般的な水田雑草ですが、ALS遺伝子の数が他の雑草よりも多く、5つあることが同グループの解析で明らかにされていました。本研究では、全国から抵抗性の疑いのある100以上のコナギ集団を収集し、除草剤反応や遺伝子の解析を行い、抵抗性進化に利用される遺伝子は5つのALS遺伝子のうち、発現量の高い2つのみであることを明らかにしました

芝草の1種であるスズメノカタビラは非常に生命力が強く除草が難しい種であり、ゴルフ場では抜いても抜いても生えてくる雑草として忌み嫌われる存在です。アメリカでは、スズメノカタビラを除去せずに共生を図るゴルフ場も多く、グリーンに最適なスズメノカタビラの品種開発も研究されています。そんなスズメノカタビラは「芝刈りされた記憶」を子々孫々に継いでいくことが、10年以上にわたる研究によって明らかになりました。 Golf course turfgrass species 'remembers' if it was mowed, develops differently | Penn State University https://news.psu.edu/story/655239/2021/04/19/research/golf-course-turfgrass-species-remembers-if

発表のポイント ・寄生植物コシオガマのゲノムを解読し、その変異体から宿主侵入に関わる主要な遺伝子同定に成功 ・寄生植物は植物がつくるエチレンのシグナル（情報伝達機構）を使って吸器の伸長と侵入を制御している ・寄生植物は宿主植物のエチレンを感知して侵入を開始する 奈良先端科学技術大学院大学（学長：横矢直和）先端科学技術研究科バイオサイエンス領域のツイ・スンクイ特任助教、吉田聡子教授らは、理化学研究所環境資源科学研究センターの白須賢グループディレクター、基礎生物学研究所の長谷部光泰教授らとの共同研究により、寄生植物が、宿主になる他の植物を認識し、植物体内への侵入を果たす仕組みを明らかにしました。宿主がつくるエチレンという生理作用を調節する植物ホルモン（シグナル伝達物質）を感知することにより、侵入を開始するもので、その機構に関わる主要な遺伝子を初めて突き止めました。この成果は、大きな被害をもたら

理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター植物免疫研究グループの白須賢グループディレクター（理研環境資源科学研究センター副センター長）、中部大学応用生物学部の鈴木孝征准教授らの共同研究チームは、植物におけるキノン化合物[1]の認識に関与する細胞表面の新しい受容体を発見しました。 本研究成果は、穀物の収穫量を大幅に減らす寄生植物「ストライガ[2]」の寄生機構の理解とその防除、および植物の免疫機構の解明と病原耐性の向上などに貢献すると期待できます。 ストライガなどのハマウツボ科の根寄生植物は、宿主植物の細胞壁由来のキノン化合物を認識することで寄生を開始します。しかし、寄生植物がどうやってキノン化合物を認識するのか、また、非寄生植物がキノン化合物を認識できるのかは不明でした。 今回、共同研究チームは、非寄生植物のシロイヌナズナを用いて、キノン化合物を認識できない変異体を単離し、全ゲノムシークエ

【発表のポイント】 地下や地表を横方向に伸びる茎は、葉身のない小さな葉をつけることで、土の中でも旺盛に伸び進めるための適応をしていることがわかった。 横に伸びる茎をもつ植物は、共通して、BOP遺伝子を強く働かせることにより、葉身をもたない小さな葉を形成するという戦略をとっていることが明らかになった。 横に伸びる茎の制御は、作物生産や雑草防除という観点から重要である。 【概要】 ドクダミ、スギナ、イネ科雑草など、しぶとい雑草の多くは地下で伸びる茎（地下茎）を地中に這わせて旺盛に繁殖していますが、地下茎を成り立たせる仕組みは解明されていませんでした。東北大学大学院生命科学研究科の経塚淳子教授と鳥羽大陽助教（研究特任）のグループは、地下で伸びる茎（地下茎）や地表を横に伸びる茎（ほふく茎）につく葉は、葉身をもたない構造に特殊化しており、この性質は土の中を伸びるために重要であることを示しました。葉を

矢野修一 農学研究科 助教、中井友也 農学部生（研究当時）は、ヤブガラシというつる草が、ハダニによる加害を防ぐため、ハダニのいる植物には巻きつかないことを世界で初めて発見しました。 自重を支えるために周りの他植物に巻き付くつる草は、他植物と触れる際に想定される災害に備えるべきです。ナミハダニという歩行性の害虫がいる植物につる草が巻きつくと、ハダニがつるを歩いてなだれ込み激しく加害されます。 本研究グループは、アサガオのつるとヤブガラシという雑草の巻きひげが、ハダニがいる植物を避けるかどうかを調べるため、コマ落とし撮影でつる草が動く方向を見極めて、その予測進路にハダニがいるマメ株、またはいないマメ株を置いて巻きつく割合を比べました。アサガオはどちらにも巻き付きましたが、ヤブガラシの巻きひげはハダニがいるマメ株に触れると巻き付かずに離れました。つまり、ヤブガラシがハダニのいる植物に巻きつくこと

植物は乾燥ストレスにさらされると「アブシシン酸 (ABA)」という植物ホルモンを合成し、これをシグナルとして気孔を閉鎖し蒸散を低下させることで、乾燥ストレスに抵抗性を示します。本研究グループは、まず、ストライガのABA合成能力およびABA応答について調べました。その結果、ストライガの葉はABAを高濃度に蓄積しており、外部からABAを与えても蒸散がほとんど低下しないことを見出しました。これによりストライガの蒸散が低下しない原因はABAの受容以降の情報伝達の異常にあると考えられました。 植物のABA情報伝達経路は2C型脱リン酸化酵素(PP2C)注5によって抑制されることが知られています。乾燥に応答して植物体内のABA濃度が高まると、ABAは受容体 (PYL 注6 ) と結合します。ABAを包み込んだ受容体は活性化され、PP2Cの機能を阻害します。これによってABA情報伝達経路の抑制が解除され、