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O r=0.320

S=‑1.91◆0.12D

55

開 花 迄 El 敗

60(D)

荊1図 開花迄日数と系統内聞肘川および脚本内の黙期の斉一件

o:個体問､ ●:偶作内｡

第2蓑 秋田.山形および岩手･宮城の同地域系統群における 分散分析による生育紺形貫のF価

項 El 自由度 開花迄 開花欺 栄兼生長 生相生長 生育日数 日放  最大期  期間  期間

7.33*  1.55  16.72*榊 9.53*+* 4.68++  7.72特*

5.74★+  3.79*  1.59 1,41   2.50   3.06

*

▲● ▲●

Hu ..L nU 1 0 9 9 8 8 0 1 ■dT 7 0 3 5 9 'J nU 5 0 5

*榊､ *中､ *はそれぞれ0.1､ 1､ 5‡水畔で有意｡

共同利用研究報告 平成4年度

Institute of Genetic Ecology

◎ ワークショップ

其核微生物の環境応答とこ遺伝子発現

代表著名

吉田 和夫(広島大学理学部) 大瀧 保 (東北大学遺伝生態

研究センター) 1.はじめに

菌頬や藻頬に代表される真核微生物は､遺伝学及び進化･生態学的に最も重要な微 生物であり､その中には酵母等のように産業上有用な微生物も含まれている｡単細胞性 生活環を主体とする真核微生物は､生態的にも環境変化に直接敏感に反応して行動せざ るを得ない｡それ故､長い進化の過程で巧妙な環境応答機構を発展させ､独自の生態系 を形成してきた｡例えば､その生酒環自身が環境シグナルをビルトインした機構となっ ている.以上のような観点から本ワークショップは､酵母､粘菌を含む菌煩及び下等藻 輔の環境応答の分子機構を遺伝子発現をとうして探り､今後の研究の発展に資するため に､これまでの研究と今後の研究のあり方について討論･検討することを目的として行 われた｡

2.研究経過

国際的にみてもこのようなタイトルでのワークシヨプの企画は初めてであるので大 瀧と吉田が中心となり､各分野の方々の意見を広く聴収し､出来得る限りその分野の第 一人者を話題提供者として参加･討論してもらうため調整､準備を行った.

3.研究結果

ワークシヨプ第‑日目は真核微生物の環境応答と遺伝子発現について分子レベルに 力点をおいた話題提供と活発な討論が展開された｡第二日日は真核微生物の進化生態学 的独自性と多様性についての興味深い話題提供と総合討論があり､大学院生を含む若い 研究者も積極的に参加した活発な討論となり予定時間を延長する程であった｡本ワーク ショップで明確になったことは､ 1)分子レベルでの真核微生物の環境応答に於ける遺 伝子発現の統一性､ 2)環境シグナルと応答現象の多様性､ 3)真核微生物の生態進化 学的独自性と重要性､ 4)高等動植物のモデルシステムとしての真核微生物の重要性 等が挙げらる｡

4.まとめ

広く理､農､工､医学部に属し所属学会も異にする研究者が一同に会し､ 3で得た 四つの結論は極め重要である｡この結果を基に研究を更に発展させるためには､研究者 自身も独自の連絡組織を作る必要性があるが､遺伝生態研究センターのこの分野への今 後の支援も重要であり､そのような強い要望がワークショプ参加者から多数あった｡

キ直物の形質発現と琴琵壊適応機構

代表著名

河野 昭一(京都大学理学部) 菅   洋(東北大学遺伝生態

研究センター)

植物は動物と違って動かないので,同じ遺伝子型を持っていても.環境の変動に遭遇すると.

調節遺伝子の働きや,成長物質の作用などが連動して,形質に幅広い発現を示す｡これらは,一 般に表現聖可塑性と呼ばれているが,その発現の機構はまだよく解っていか､｡一方,モデル植 物などを用いた近年における植物の生殖器官の形質発現の遺伝子による制御偲構などの研究は.

この分野に大きな進歩をもたらしている｡このワークショッ7●は.公開シンポジウムとして実施 された｡このなかでは.植物の形質発現と制御する遺伝子の働きと環境の制約の相互作用系に関 して,分子,個帆 韻団の各レベルからの最新の解析結果を基噂に.それぞれの分野の第一線の 研究者からtT'(7･報提供を行い,将来の発展展望t,含めて討論が行われた｡

植物における形質発現と表現聖可塑性  河野昭一(京大･理.東北大･道生研)

本シンポジウムをはじめるにあたり.この討論主題における問題の所在を.絵描的に述べた｡

そのなかで,植物の形質発現にみられる特異性.表現聖可塑性の洲定方法と退伝相関の重要性に ついて特に力説した｡これらの問題の解明のために.特に植物に普遇的にみられる表現聖可塑性 の生態的役割の評価や,その分化をt,たらしている要因と選択性,その発現の逝伝的機構や発生 的制御が.どのようなものであるかを具休的に解明してゆく重要性が指摘された｡

光環境の空間的不均一性と植物の可塑的形質発現  常谷いづみ(筑波大･生)

環境の不均一性に,植物の場合は環境のモニターにt,とづく形態形成と生理的調節などによっ て対処する｡この間題に関連して, 1 )葦原や森林の光条件の瞬間的変動や不均一性と,それが 木本植物の実生の存在,成長(バイオマス集横)に及ぼす影響, 2)光条件と関連した可塑的な 形態形成, 3) sun fleck動態とも関連した光合成生理活性の順化に関する研究が紹介され,そ れから反応の前提となる植物の光環境モニター横倍について述べた｡

異なる光条件下における開放花･閉鎖花.二型種子の使い分け‑ヤプマメの場合‑

森田竜義(新潟大･教) 異なる光条件の下で,開放花･閉鎖花あるいは二型種子を使い分けている植物として,ヤ7°マ メの場合について興味ある事例を報告した｡ヤアマメの三聖花の切り替えは,光の強度に対する

直接的な反応ではか､が,成長畳によって決定されているようであった･しかし.同時に重要な のは,光条件が変わると.ヤ7･マノは植物体の形態を大きく変化し･そのことと地上性子と地下 校子の割合の変化が密接に関連をもっていると言う視察を中心に‑植物の環境適応と形態形成の 関連について述べた｡

植物表現型可塑性と集団分化

工藤 洋,芝地博之.石葉義雄.河野昭一(京大･埋.東北大･逝生研) 栢物の表現型可塑性と集団聞分化について､ 77'ラナ村の一年草タネツケバナとカタバミ料 多年草カタバミの研究結果について述べた｡タネツケバナについては,日長および低温処理に対 する可塑性の鵜田内分化,日長反応性の地理的変異fl･どについて考察し,カタバミについては, 光粂件と栄養条件に村する表現聖可塑性の集団内分化 はふく技前間長の可塑性における集団問 分化の生態的奮発について論じられた｡

植物のモジ.i‑ル捕道と環境適応  杉山帽‑ (北大･巌)

植物rpl(こ広く見られるモジュールの発育様式の丑的ちがいが.環境に対する適応とどのように 関係しているのか,検討することによって,モジュール構造の適応的意轟が検討された｡柑二モ

ジュールの党首バターンを革弘モiZユールサイズの地理的変異.イネ科牧草における革製と現 場適応,モジュール構造の形質発現進化について述べた.

イネにおける茄間伸長と花芽形成の可塑性 森島啓子(国立過伝研)

ィネの節間伸長と花芽形成の可塑性について.節間伸長の適応的意表･イネにおける節間伸長 のバターン,環矧こよって誘導される節間伸長の可塑性･浮稲と感光性などの項目を取り上げ解 説した｡

イネの根系の形態にかかわる要因の位内変異

佐藤稚志(東北大･遺生研)上埜喜八(東京農大･生物産業) ィネの楓走行方向に起因する根系の形態に差異をもたらす要因について,各種生態型を比較 し.根系形態の旺内変異を述べたのち,その変異とかかわる要因について･冠根の重力感受性と 太さの種内変異.柾子根の放繋屈性の段内変異･冠根の伸長方向とメソコテルの伸長との関鼠 重力屈性と酸素屈性との東合関係などについても述べ考察された｡

浮稲の洪水状態への節間伸長に よる適応と植物ホルモンの役割 菅 洋(刺ヒ大･道生研) 雨期の水位上昇に適応して節間を伸

長する｡典型的な浮稲は一日に25cm相聞を伸長する｡その水位上昇に反応しておころ急iBifl･茄 間伸長に関与する植物ホルモンの役割をエチレンとジベレリンの面から検札た結果を述べた｡

最はきな要因Ei.水没頂に反応しておこる‑伸長中の最上位前脚二おける7㌧ル型ジベレリン から活性型ジベレリン‑の代謝転換であろうと推定される結果が得られた｡

Arabidopsなの花の形態形成にかかわる)'削云千七突然変異体 小牧正子(金訳大.致)

Arabidopsis(シロイヌナズナ)は,生ilTl.環が掛､T.:ど優れた特徴によI).現在遺伝的に分子レベ ルで詳細に調べられている｡ここでは,花とそれをf.Vi成する器官の分化に関わる遺伝子群の.追 伝的な解析とその成果を中心にして,分子レベルの仕串の発展について述べた｡特に‑遺伝的解 Err,花式r2ト植物形態学の甚環知三先の利用.ホノオティ･./ク33il云子,花の器官の故と配置を決め る)にi伝千ij･よぴその他の迫伝子の各項目別に政所の情鞄をもとに話笹を提供した｡

托放ストレス応答性̲,'正伝子の充現調L!7Tiとシグナル伝逓  捌守一Ef.捌苛和子(理研)

乾比によって誘J辞される帖物のiu伝子の低能について,さらに紀蛇から)'辻伝子発現にいたるシ グナル伝遥往好'dtこついて,乾壮ストレスに対する植物馴包の応答とABAの役乱 乾燥で誘導さ )･しろ;削云‑I‑群の餅肌 ABAによるJ'正伝子の発現JtJJi臥 乾燥による逝伝子応答におけるABAを を介さか､発現制御系,乾放ストレス応答における細胞内シグナル伝達系の面から検討された｡

スーパーオキシドデイスムターゼ逝伝子充現とストレス耐性

坂本 軌 田中国介(京郡府大･農) 活性酸素により誘起される根菜ストレスは,酸素を利用する好気性生物にとって避け得か､｡

それで.ほとんどすべての生物は,進化の過程で複数の酵素が関わる活性酸素消去の代謝経路を 招待している｡スーパーオキシドアイスムタ‑ゼ(SOD)はそのなかで,貴もよく研究されてい る酵素である｡ SODは金属含有酵素であるが,汎亜鉛聖(Cu/Zn‑SOD)･マンガン型(Mn‑

soD),銃型(Fe‑SOD)の三位のアイソザイムがある｡これらに関して.このシン･ポジウムでは ィネCu/Zn‑SOD遺伝子の構造.イネCu/Zn‑SOD遺伝子7･ロモーターによる発現制札イネ Cu/Zn‑SOD遺伝子のタバコでの大量発現効果を中心に最新の情報が述べられた｡