1は じ め に

日本作物学会紀事に 3 年余のあいだ連載した「作物の形態研究法」は 2008 年 77 巻 2 号で完結した．残された課題

虫の筋肉を一本一本記載している．最近の形態研究法を踏まえたイネの解剖図譜の完成が待たれる．

も多いが，マクロからミクロまで，微視的水準から巨視的作物学は「いろいろな現象を実際に観察して，その現象水準に向けて，一本の細い道をつけることが出来たかと考を形態学，生態学，生理学，生化学，分子生物学などの研える．ナノメ−タの分解能から 2 メ−タの分解能までの広究手法を用いて解析し，その本質を明らかにすること」を範囲の形態研究法を取り上げ，学会員および会員外から寄目的にしているとある（石原邦 1997）．単純化するならば，稿を頂き，多方面の豊かな研究活動の可能性を紹介した．

形態と機能，形態と代謝に関する研究といえるかと思う．

ここに掲載論文を収録し合本とした．また，日作紀に掲載

この連載では，生化学に対照的な位置にある形態学に焦点された水稲の分げつ性と QTL 解析に関する総説を再録しを当てた．

た．連載の開始に際して目標としていたことの何ほどかが実現出来たかは，読者のご判断に任せたい．

片山佃（1951）のイネの生長秩序に関する成果は，作物学の一つの金字塔といえる．しかしその生長理論に乱れの学生・院生にとって容易に取り組み得る内容から，習熟生じることは，発表直後から指摘されていた．尾田義冶らに日時を要し，また特定の機器を必要とするものなどが含は，日長条件による同伸性の乱れを認識した（本田強・尾まれている．殆ど完成している研究法から開発途上の研究

田義治 1959）．この問題は今日まで，数編の優れた研究が法，まだ具体的な姿が確定していないものまである．個々発表されているが，包括的に説明されているとは思えない．の研究者の置かれた条件に従い，また研究者の個性に応じ川島長治ら（1973）の研究は，分げつ茎相互の葉の配列にて，各自実施可能な方法を発見し活用して頂きたい．研究関する横断面模式図を示した殆ど唯一の業績である．第 2には，研究法の開発を試みる人，研究法の発展に専念する

図にイネ茎葉横断面の俯瞰図を示した．当然左右対称ではもの，完成された方法の応用に努力する立場などがある．

ない．光・温度・風・水深や競合個体の存在などによる生長期間単独で新しい研究法を模索する者，先駆的研究者，長秩序の乱れや水平配列の変異は，栽培法の基礎に関わる複数で実用的成果を短期に期待する者などが含まれる．

課題と考えられるが，十分には解明されていない．

イネ科の生長点の解剖図を，かつて Nature 誌に発表し愛知県農試の稲武にある山間地試験場を 1950 年代に訪ていた B. C. Sharman が，定年後 Calgary 大学で研究を続けれたとき，長年イモチ病抵抗性のイネ品種の研究を続けてている姿を拝見した．生長点の図を，1 メ−タほどの白紙いた研究者から，イネの生長を理解するためには毎朝イネに 1 ヶ月かけて作製していた．以前，国際学会でアメリカ

苗の顔を見ることが必要だとの話を伺った．同様の話をどの研究者が，予算のつかなくなった課題を，土日に hobby

こかで聞かれた方も，少なくないかと思う．そこで肉眼でとして継続していると話していた．研究を生涯の楽しみと記憶に留めるのでなく，写真に残せないかと考えた．そのするのも良い．

頃名古屋のカメラ店で，トマトの生育写真を撮っていた．

光学顕微鏡や電子顕微鏡その他各種の顕微鏡による解剖タイマ−をつけた 16 mm の映写機で，時間になると暗幕学的手法は，現在一応完成した．パラフィン切片・樹脂包埋切片法による光顕観察から超薄切片法による電顕観察までが確立された．最近，X 線マイクロ CT スキャナによる非破壊的形態観察が可能となった．第 1 図にイネの穂軸の横断面画像を示した．苞葉と大維管束・小維管束などが見られる．約 3 μm の厚さで連続切断面画像を作製し CD 内に保存し，画像解析だけでなく立体解剖図も構築出来る．
日作紀における走査型電子顕微鏡の初見は 1972 年である（前田 1972）．
Juliano and Aldama．
（1937）のイネの形態に関する論文の写しを，1950 年代に北海道大学の図書館から頂いた．優れて包括的な成果である．星川清親（1975）の「イネの生長」は農家の人々にも読まれる形態の本だ．蚕体解剖学では幼review.indd 1

第1図

イネ穂軸の CT スキャナによる横断面画像．

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第 2 図 イネ茎葉の横断面俯瞰図．
，は茎，は葉（は前葉），数字は茎あるいは葉位を示すが，とくに第 1 葉の腋に形成された分げつ茎あるいは分げつ茎の第 1 葉は太線， ，で示す．弧を画いている太い破線は第 1 次分げつ茎の配列，太い実線は第 2 次分げつ茎の配列を示す．また，主稈の奇数葉と偶数葉の中肋を結ぶ線（細い破線）に対して，第 1 次分げつ茎 7 のそれ（細い実線）は第 1 葉（1/7）の出現している側が鋭角となって交わっていることを示す．

が自動的に閉まり照明がつきシャッタ−が切れ，自動的に記録に重点を置いた．各領域の知識の相互浸透が，栽培技暗幕が開くシステムである．これを真似て装置を作るべく術との関わりから必要不可欠である．巨人は自らの手足の研究費を申請したが，選考から外れた．数年後すでに完成

詳細を認識することが，その活動に必要である．手足の存した装置であった電子顕微鏡を申請し認められた．透過型

在は，巨人の行動に欠かせない．かかる観点から各領域の電子顕微鏡（H600 型）を 1981 年に購入し 2004 年に廃棄研究法を描き出すことを目指し，広範な技法を積極的に取するまで 23 年間使用した．本来ならば 5 年程度で使用がり上げた．本書掲載論文の中から，宝物として各自に役立完了するのだが，長期間働いてくれた．微細構造の研究につ有用な技法を発掘し，作物新形態学の議論を進め，学術は，電子顕微鏡が不可欠な装置である．

水準の向上に寄与して頂ければ幸甚である．以上，若干変作 物 の 時 間 的・ 空 間 的 生 育 様 式（Temporal and spatialpattern）の記録は，今後の課題として残されている．今日，則的な「まえがき」となりました．新しい作物形態学の確立と発展を期待してのこととして，ご了承頂きたい．

研究と発表にコンピュ−タ技術は不可欠であるが，個体の生長記録に利用し，様々なソフトを取り入れて活用する必要がある．

この計画は，日本作物学会レビュ−委員長から「企画ワ−キング（連載ミニレビュ−）」委員長の委嘱を前田が受個体あるいは群落として生長する作物の形態計測法は，けて発足した．葭田隆治，森田茂紀，三宅博，巽二郎，大早期の確立が期待される．キャビネット内の人工光のもと

門弘幸，白岩立彦，井上吉雄その他多くの諸氏によるご尽で 36 日間，イネ苗の生長過程を画像デ−タとして，自動力によって達成した．記して感謝致します．

的に記録する装置が開発されている（Ishizuka ら 2005）．

連載ミニレビュー委員長 前田英三

人間の顔の三次元画像は容易に作製されるが，イネ個体の引用文献立体像は細長い葉身が対象となるので，その記録は難しいとされる．また，野外の植物体や群落の計測には，風によ本田強・尾田義治 1959. 水稲の生長と発育に関する研究 第1報 出穂る形態の撹乱を防ぐ工夫が必要となる．これは，数分間の反応における日長条件と温度との相互関連性と主稈及び分けつ群動画から一枚の典型的な静止画像を作製することが出来れば解決するだろう．標的作物体の周辺画像の消去は容易である．作物形態の時間的・空間的変化を，その一生をとうして簡便に記録する手法は，今後どのように解決されるのか．電子顕微鏡法・超薄切片技術が安定するまでに 20 年余が必要であった．個体・群落の計測法が，着実に成果をおさめるまでには日時の経過が要請される．地球観測衛星の地表分解能は残念ながら現在，作物の生育状態を認識できるまでに達していない．分解能の更なる改善が望まれる．
理学研究における実験植物の「細胞学」では，細胞の構造と機能に研究が収斂する．今回ここで取り上げた形態研究法は，細胞・組織・個体・群落の各領域にまたがる形態

review.indd 2の出穂様式, 東北大学農学研究所彙報 10 : 185−205.
星川清親 1975. イネの生長, 農山漁村文化協会.
石原邦 1997. 作物学, 鈴木昭憲編 農学がわかる, AERA MOOK 朝日新聞 10−11.
Ishizuka,T.,T. Tanabata, M. Takano and T. Shinomura. 2005. Kinetic
measuring method of rice growth in tillering stage using automatic
digital imaging system. Environ. Control Biol. 43 : 83−96.
Juliano, J. B. and M. J. Aldama. 1937. Morphology of Oryza sativa
Linnaeus. The Philippine Agriculturist. 26 : 1−75.
片山佃 1951. 稲・麦の分蘖研究, 養賢堂.
川島長治, R. Doluweera, 石原邦, 小倉忠治 1973. 水稲における分げつ
茎相互の葉の配列について, 日作紀 42 : 539−546.
前田英三 1972. 走査電子顕微鏡によるイネ籾表面構造の観察, 日作紀
41 : 459−471.

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