基礎生物学研究所 共生システム研究部門の寿崎拓哉助教と川口正代司教授らの研究グループは、マメ科植物と土壌バクテリアの根粒菌が生物間相互作用（共生）を行う器官である根粒の発生において、植物ホルモンのオーキシンが作用する機構を明らかにしました。この研究成果は、生物学専門誌Developmentの電子速報版に10月9日に掲載されました。 「研究の背景」 動物と異なり動くことのできない植物は、進化の過程で様々な生存戦略をとることによって、栄養が少ない土地にも適応し繁栄してきました。その中でも、ダイズやエンドウなどのマメ科植物に代表される一部の植物種は、根に「根粒」と呼ばれるこぶ状の器官をつくる能力を獲得することによって、土の中にいるバクテリアの一種である根粒菌と共生していることが知られています（図１）。根粒の内部では、根粒菌が大気中の窒素を固定して植物に窒素源として栄養を与える一方で、植物は光合成

基礎生物学研究所（総合研究大学院大学）の青山剛士博士課程大学院生と長谷部光泰教授を中心とする研究グループは、植物の茎葉の起源に迫る遺伝子を見つけました。これにより、植物がどのように陸上で進化してきたのかについて研究が進展することが期待されます。本研究成果は、英国発生学専門誌Developmentの2012年9月1日号に掲載されます。（オンライン版が先行公開されました。） ポイント：植物の茎葉が最初に進化したときに必要だった可能性の高い遺伝子を発見 ［研究の背景］ 植物は光合成で栄養分を作ります。光を求めて、たくさんの葉をつけた茎を伸ばし、互いに競争することで、植物はどんどん大きくなりました。しかし、陸にあがってすぐの頃は、茎や葉を持っていなかったことが知られています。では、植物はどのように茎や葉を進化させたのでしょうか。コケ植物セン類注１）はこの問題を解決するのに適した材料です。なぜなら、

葉は光を受けてCO2を吸収し、栄養分を作り出す光合成をおこなう場所です。葉は通常、平たい形で、表側と裏側に違いがありますが、これらは多くの光を集めて効率の良い光合成をおこなうために大事な特徴です。葉は、表裏方向へはあまり伸びず横方向への伸長がよく起こることで、平たい形に成長します。近年のシロイヌナズナなどのモデル植物を用いた分子遺伝学的な研究から、表側と裏側それぞれの性質を決める一連の遺伝子群が、表裏の違いを生み出すだけでなく、横方向への成長にも関わることがわかってきました。しかしながら、横方向への成長を引き起こす詳しいしくみはわかっていませんでした。基礎生物学研究所の岡田清孝所長と中田未友希研究員らを中心とする研究グループは、葉がつくられる初期の過程において、表側領域と裏側領域の間の領域で働く２つの遺伝子（PRS, WOX1（注）を見いだしました。そして、この表と裏の間の領域（中間領域）

昆虫のアブラムシ（アリマキ）の細胞内にはブフネラと呼ばれる共生細菌が棲んでおり、お互い相手無しでは生きていけないほど緊密な共生関係を築いています。多くの研究者がアブラムシとブフネラの共生を支える仕組みを研究してきましたが、どのような遺伝子が関わっているかについては、これまであまり分かっていませんでした。今回、基礎生物学研究所生物機能解析センターの重信秀治特任准教授と米国プリンストン大学（注１のDavid Stern教授は、アブラムシにおいてブフネラが共生する細胞ではたらく新しい遺伝子群を発見し、BCRおよびSPファミリーと命名しました。この研究成果は、Proceedings of the Royal Society B (英国王立協会紀要)の電子版にて、英国時間2012年11月21日に発表されます。 図１ アブラムシはブフネラと呼ばれる共生微生物を持っておりお互い相手無しでは生存不可能であ

基礎生物学研究所 共生システム研究部門の寿崎拓哉助教と川口正代司教授らの研究グループは、マメ科植物と根粒菌の共生の場である「根粒」が、根から分化する過程を制御する新たな遺伝子を発見しました。研究グループがTRICOT（トリコ）と名付けたこの遺伝子は、根粒形成において重要な役割を担うだけでなく、葉や茎など地上部の器官の発生を司る「茎頂分裂組織」の活性維持にも関与することがわかり、根粒と他組織の形づくりの共通性や根粒共生の進化基盤の一端が明らかになりました。この研究成果は、生物学専門誌Developmentの電子速報版に１２月１８日に掲載されました。 「研究の背景」 マメ科植物に代表される一部の植物は、根に形成される「根粒」を介して土壌細菌の根粒菌と「根粒共生」と呼ばれる相利共生関係を築いています。植物の根から根粒が分化するためには、根粒の器官形成だけでなく根粒菌の感染プロセスも同調的に進行す

葉は光を受けてCO2を吸収し、栄養分を作り出す光合成をおこなう場所です。葉は通常、平たい形で、表側と裏側に違いがありますが、これらは多くの光を集めて効率の良い光合成をおこなうために大事な特徴です。葉は、表裏方向へはあまり伸びず横方向への伸長がよく起こることで、平たい形に成長します。近年のシロイヌナズナなどのモデル植物を用いた分子遺伝学的な研究から、表側と裏側それぞれの性質を決める一連の遺伝子群が、表裏の違いを生み出すだけでなく、横方向への成長にも関わることがわかってきました。しかしながら、横方向への成長を引き起こす詳しいしくみはわかっていませんでした。基礎生物学研究所の岡田清孝所長と中田未友希研究員らを中心とする研究グループは、葉がつくられる初期の過程において、表側領域と裏側領域の間の領域で働く２つの遺伝子（PRS, WOX1（注）を見いだしました。そして、この表と裏の間の領域（中間領域）

捕食性動物は、素早く動き回る獲物を正確に捕らえることができます。狩りを行うとき、捕食者は生きている被食者とその周囲のオブジェクトとの区別を、リアルタイムで行う必要がありますが、このとき捕食者は持てる感覚器を総動員して生きている獲物を認識しています。特に視覚系は多くの場合決定的な役割を果たしています。視覚を通じて、大きさ、形状、色、そして動きを識別して周囲の無関係なオブジェクトと、狩るべき獲物とをリアルタイムで区別します。例えば水棲環境において動物プランクトンを捕食している小型魚類は、水中を漂う多くの粒子や破片と区別する必要があります。しかしながら、どのようなパラメータによって区別しているのかは、これまで謎に包まれていました。今回、基礎生物学研究所の渡辺英治准教授と松永渉研究員は、捕食者である小型魚類（メダカ）が被食者である動物プランクトン（ミジンコ）を捕らえる際のメダカの視覚系の働きに着目