シロイヌナズナ

シロイヌナズナ (白犬薺)

概要

シロイヌナズナ（学名：Arabidopsis thaliana）は、アブラナ科シロイヌナズナ属に属する一年草です。主にユーラシア大陸とアフリカ北部を原産とし、地中海からスカンジナビア、またスペインからギリシャまで広範囲に分布しています。熱帯高山気候の地域や南アフリカにも生息し、17世紀には北アメリカなどで導入されました。日本では帰化[[植物]]として発見され、北海道から九州までの海岸や低地の草地で見られます。

シロイヌナズナは、様々な土壌環境に適応して生長できる能力を持っており、農耕地や道端、線路の脇などの攪乱された場所に広く分布しています。一般的には雑草として見なされますが、競争力が比較的低く、背丈も小さいため、有害雑草には分類されていません。食用として利用できるものの、一般的に野菜や山菜として広く使われているわけではありません。

この植物の生活型はロゼット型で、花茎は通常10〜30cmの高さに成長します。長日植物であり、花期は4月から6月にかけて訪れます。花は白色で4枚の花弁を持ち、多数の花が集まる総状花序を形成します。多くは自家受粉によって種子を生成し、20〜30個の種子が含まれる長角果を葉に付けることが一般的です。また、ハナバチやアザミウマなどの昆虫を介した他家受粉も見られます。葉や茎には毛が生え、ロゼットの葉は2〜5cm、茎葉はおおよそ2cmの長さを持つ長楕円型です。根は単純な構造で、一本の主根が直下に伸び、小さな側根が形成されます。この主根はBacillus megateriumなどの根圏細菌との相互作用を行います。

発芽から種子を結ぶまでの成長期間は1〜2ヶ月と短く、実験室で育てる際にはシャーレやプラントポット、水耕栽培が用いられ、蛍光灯の下でも温室でも育成が可能です。

研究での重要性

シロイヌナズナは、モデル生物として数々の特長を持ち、遺伝学や植物科学研究において広く使用されています。その小さなゲノムサイズや短い生活周期、容易に室内で栽培できる点、多数の種子を獲得可能である点、自家不和合性を持たない点、形質転換が容易である点など、研究材料としての利点が豊富です。特に、数千の天然近交系接合が収集されており、異なる環境への適応研究に役立っています。

日本国内では、理化学研究所のバイオリソースセンターやかずさDNA研究所がシロイヌナズナのcDNA情報公開や変異株の収集、維持、配布を行っています。

名前の由来

シロイヌナズナは、1577年にドイツのノルトハウゼンに住む医師ヨハネス・タールによって発見され、初めて''Pilosella siliquosa''と名付けられました。1753年にはカール・フォン・リンネによって、発見者の名前を取って''Arabis thaliana''に改名され、1842年には新しい属として''Arabidopsis''が提唱され、シロイヌナズナ属とされるようになります。

ゲノム研究

シロイヌナズナは、2000年12月に植物として初めて全ゲノムの解読が達成されました。核ゲノムは小さく、約1.57億塩基対を有し、5対の染色体と約2万7600個の遺伝子を含んでいます。このため、遺伝子マッピングや配列決定において非常に有用です。葉緑体ゲノムとミトコンドリアゲノムに関しても詳細が分かっており、特に遺伝子組み換えにおいてはアグロバクテリウムを用いた方法が広く実践されています。

宇宙での生育

シロイヌナズナは、1982年にソ連の宇宙ステーションで最初の宇宙植物として成功裏に栽培され、花を咲かせました。また、2019年には月探査船による実験も行われています。

発生と発育

この植物は花形成のモデル生物としても重要であり、花器官の生成メカニズムの解明に寄与しています。花は萼片、花弁、雄蕊、心皮から成り、ホメオティック変異によってその形成過程が研究されています。

シロイヌナズナは優れたモデル生物として需要が高く、様々な科学的研究に利用されています。それは、植物の進化や遺伝的研究のみならず、バイオテクノロジーや農業技術においても重要な役割を果たしています。

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