150

英文誌
谷内由貴子・大城

55巻 4号掲載論文和文要旨

香:異なった明暗周期のもとで、培養した海土井進也 1・新井章吾 2 ・森田晃央 3 ・川井浩史 1:ミトコンド リ

loeothecesp.68DGA株(藍色植物産単細胞窒素固定ラン藻 G

ア cox3遺伝子塩基配列に基づくワカメ属 3種(褐藻，コンブ目)門)における窒素固定酵素合成と酵素活性発現の関係の遺伝的関係と独立性

YukikoT
aniuchiandK
aor
iOhki:Relat
ionbetweenn
it
rogen
as
巴Shi
ny
aUwa
i，
ShogoArai，
1i
巴r
uwoMorit
aandHiroshjKawai:Gen巴tlCsynth巴sisandacti
v
it
yi
namar
in巴 l
In
ic
el
lu
lardi
azot
rop
h
ics
t
rai
n，

巴net
icr
el
ati
ons
hi
psamongUndar
i
as
peci
巴d
ist
i
nc
tn
es
sandp
hylog

G
loeot
hec
es
p.68DGA(Cyanophyte)，grownund巴rd
iffel
巴n
tl
ight
/(Lam
in
ar
ial
巴s，Pha巴ophyceae)bas
巴donmitochondr
ialcox
3gene

巴gllnensdarkrseqllences

ミ卜
コ ンドリア cox3遺伝子の DNA現基配列に基づき日本沿Gloeothecesp.68DGA株は， 窒 素 j原を含まない培地中でL
2時間明 11211
寺問暗周期(12L/12D)で培養する ，と 窒素固定

ndariap
innatifida，U.undarioi
des，U.
岸 の ワ カ メ 属 3種 U

醇素と固定活性は￨時期にのみ検出される日周性を示した。窒素petersenian.
αの種間および集団聞の遺伝的関係について調べた。

1
音期開始約 41
時間後で現れ， 6時間後に最大値に固定活性は，1

これら 3種は主に葉状部の形態によって区別されてきたが，中間u
音期終了時にはゼ ロになった。 H音的葉状部をもっ個体も報告されている。本研究では日本沿岸のい達したあと速やかに減少し，期後半に観察された酵素活性の減少は，グルタミン合成酵素阻

くつかの集団について採集を行った。多くのサンフ。
ルは形態的にL‑Methioni.
ne‑sulfoximine)添加により部分的に回復害剤 (明確に同定することができたが，中間的形態をもっ個体もわずかした。 12L/12Dで培養した細胞を連続明へ移すと I回目の主観ox3ハプロ タであるが採集された。各集団のもつミトコンド リア c

1音期(明暗周期の11音期相当期間)に窒素回定酵素は検出され的1イフ。
は同種で、も地域によって異なり ，また同じ地域で、も種によってたが活性は認められなかった。 しかし，連続明の光強度を下げ異なっ ていた。DNA楓 基 配列に基づくネッ トワー ク系統樹ではるか， 3‑(3，4‑dichlorophenyl)‑1，1‑dimethylurea添加により光それぞれの種のハプロタイプが一つにまとまることはなく，ハプロ1巨￨
目の主観的11
音期に酵素活性がタイプ間の遺伝的距自rは種内と種間で違いはなかった。本研究でL/12Dに I回の 6[1寺間明または暗を挿入して明11百現れた。 12みられた遺伝的関係からはワカメ属 3種が同種である可能性が考

合成酸素発生を抑制すると周期を変更しても ，窒素固定酵素は常に明期開始から約 161時えられる。あるいは日本近海におけるワカメ属の極分化がごく 最i)間後に検出された。 これらの結果から，本株の窒素固定は， (近のことであったため，祖先種の持っていた遺伝的多型がまだ残っ

明暗周期の明期開始時刻変更により 容易に リセットされる内因ている(不完全な系統の振り分け)状態である可能性がある。中性リズムにより酵素発現段階が制 御 を受けている， (ii)窒素固間的葉状音 Ilをもっ個体のハプロタイプは同じ地域の典型的業状部iu)窒素固定
定酵素の存在と酵素活性は必ずしも 一致しない， (をもっ個体のハフ。
ロタイ プと 一致していたが，いず、れの種のハ プ

酵素活性は ， 細胞中 の窒素化合物と環境 I:I~ の分子状酸素によりロタイプをもつかは個体によって異なっており，種間交剥[，が生じて負の制御を 受 けていると考えられた。 (福井県立大・海洋生物， 2 (株)海部研いることを示唆した。 (1神戸大 ・内海域センタ ー資源)究所， 3三重県産業支援センター)

Karsten，U.:スピッツベルゲ、ンに生育する北極ケルプの塩耐性

鈴木 怜 1・古谷和重 2 ・J
11
井唯史 3 ・竹内一郎 1:愛媛県宇和海UlfKarst巴n:Salinitytol巴ranc巴ofArctickelpsf
romSpitsbergenに移植した褐藻 Laminariareligiosaの生産量

北極 Kongsfjorden (スピッツベルゲ、ン)産の褐藻 7種の塩耐性について， P
刷蛍光法で測定した光合成の相対量子収率の変S
atoshiSuzl
Iki，KazlIshig巴 Fu
rllya，Tada
shiKawaiandI
chiromillaria
Takeu
chi:Growt
handannua
lproductiono
fthebrowna
lgaLa

化により調べた。その結果 ，Fucusdistich.usは， 2‑5日間の慌処
理 (5‑60psu) では変化が見られず広塩性種であること示唆されreligiosaintrodllcedintot
heUwaS巴ainsOllthernJapanた。一方 ，Alariaesculenta，Sac・ch.
αrinalatissuna，Laminaria

おり ，日本では四国や九州1，中国では遼軍省から福建省にかけて

solidungulaの 3種は，低塩条件で昌子収率が低下するとともに，.religiosaは L.japonicaよりも南行われている。ホソメコンブ L不可逆的な退色も見られ，狭塩性種であることが示唆された。ま暖海域での養殖により適して いると方まで分布していることから， 1

た，Laminariadigitata，Sαccorh.izadermatodeαの 2種は，イ目
指，.religiosaを移植考えられる。そこで，我々は愛媛県宇和海に L

近年，マコンブ L
aminariαjaponicaの養 殖は南へと拡大し て}
慎応性も高塩条件共に量子収率 が低下し たものの，死滅はせずI

2003/2004) および 2004，
し 2003年 12月か ら 2004年 8月 (見られた。これらの結果をもとに，褐部 7種の垂直分布，非生物

年 12月か ら 2005年 8月 (2004/2005) の 2年間にわたって 生}
国応性の違いについて考察を試みた。(University
嬰因の影響， I長，バイオ マスおよび生産量を調査 した。試験期間中の海水渦InstituteofBiologicalSci巴nc巴s)ofRostock，4C (2003/2004) および 12.
2‑28.
3C (2004/2005)
は 12.9‑27.
00の間で、あった。200312004における L.religiosaの最大密度，最151I(大体長および最大湿重量 は，それぞれ 7.
8:
t5.
0ind.m‑mean:tSD)，14.
8土 4.
6cmお よ び 1.2:
t0.
8gw
etwt.で あ っ た 。
2004/2005に関しては試 験期間を通して発 芽 が確 認されなかっIた。200
3/2004の最大ノてイオマスは 6.
9:
t5.
2gwe
twt.m‑，年
1Y
間生産量は 8.
9gw
etwt
.1
11‑
I‑
Iであり， 北海道沿岸の本種 とA
ntoin
eD. R.N'Yellrta
ndClalldeE.Payri:Grammephor
apeyssonnelioidesg
巴n.etSp.nov.(Rhodophyta，Rhodym巴niaceae)
巴SolomonIslands，SOllthPacificfromth
南太平洋ソロモン諸島の浅瀬とおよび深所の両環境より，紅藻

ephorapeyssonnelioidesを
マサゴシパリ科の新属新種 Gramminariare/igiosaの発生に比較して非常に低い値であった。Lam記載した。本新属新種は強い軟骨質で柔軟な組織からなる伺旬

は 13SC以下の海水温が必要である と報告されているが，本研究性で重なり合う裂片，成長部である縁辺に対して垂直な表面の線以下に なったのは， 2003年 は 11日間， 2004年は海域で 13.YC状紋， 比較的小型で高屈折 性の細胞からなる 3‑4細胞層の密な12日間のみであった。本研究海域の海水温は L.religiosaの発生髄 層によって特徴 付け られる。四分 胞子嚢は細形で十字状に分に必要な海水温を大幅に超 えており， 正 常な配 偶 体および胞子体裂し，背面に散在する大型の胞子襲群に生ず、る 。嚢果は円錐形でが形成されなかった と考えられる。従って ，L.religiosα養殖の南突出し， 葉 状体 の背面に生 じ，吊 られた状態で中心に位置する果方海域への拡大は困難であろう 。 (1愛媛大 ・農胞子体を囲む基部栄養組織と栄養糸との連絡があり，すべての造2有限会社丸和，

3北海道原子力環境センタ ー)

胞糸始原 細胞 は果胞子 嚢 となる。円柱状の融合細胞は非藻 類 期限の円盤 状 細胞 の環に冠される。 (IUI¥尽 7138'Systematique，Pueschel，C.M.'
・West，J.A.
2:Callipsygmaw
ilsonis(緑藻，Adaptation，Evolution'，2Univ
ers
itedelaPolynes
ief
rancaise)ハネモ目)シュウ酸カルシウム結晶の原形質流動

CurtM.Pl
Ieschelan
d10hnA.Wes:tC
ytoplasm
icstreamingo
fc
alcillm
Lipsygmawilsonis(Bryopsidales，Chlorophyta)
oxaJatecr
ystalsinCal.
'.
2・Bischof，K.2:Ulval
actucaL. (緑藻)の光Fredersdor
f，J合成の紫外線感受性における光合成有効放射の影響た。結晶は，底辺が最 大 75μm，高さは底辺 の 1/7と いう薄いJanaF
I巴dersdor
fandKaiB
ischof:lr
radianceo
fp
hotosyntheticalyc巴ternun巴S1I1tr
aviolet‑slISC巴ptibilj[yofphotosynthesisactiv
eradiationllv
alactucaL.(Chlorophyta)inU
光合 成 有 効 放 射 (PAR) と紫外線 (UV) の量 比 は，光合成三角形の板状を呈 していた。 lつあるいはそれ以上の大小 さまざ

生物 を対象と した紫外線 作用の研 究において重要な点 と考えられ

光 学 顕 微 鏡 観 察 か ら， 巨 大 細 胞 を 有 す る 海 産 緑 謀，

Callipsygmawilsonis1.Agardh (ハ ゴロモ科， ハネモ目 )の分校部分に，複屈折した結晶が多く含まれている こと が明 らかとなっuvと4段まな結晶が，表面に積み重なっていた。結晶を構成する有機物質る。本実験では，緑 藻 Ulv
alactucaL に一定光量のは次盟塩素酸ナトリウ ム処理によって可溶化し た。 さらに，結品階の光量の PARを照射した 際 の 光 合 成 の光 阻害 とその回復 過ljJ!
する こと なく希塩酸で溶解 したが，酢酸では溶解 しなかっは起 r

程，及びキサン トフィルサ イクルへの影響を P品 4クロロフ ィルた。このような化学物質に対する溶解性 と Yasue染色法を用いた!
JJI
定 と HPLC色素 分析 により解析 した。その結果， PAR誘
蛍 光i

結果から，結晶はシ ュウ酸カルシウムで構成されていることが示

起光阻害の回復過程 とビオラキサ ンチンの変換過程におけるされた。走査型電子顕微鏡による観察では，結晶の縁ほとんど、が阻害が示された。ルテインの蓄積が示され， 別 の保護機構が働

uv

滑らかで、あったが，先端を切取られているものや斜角を有 していく可能性を示唆した。これらの結果は，パックグラン ドの PAR光るものも見られた。ハネモ目競類のしhくつかにおいて，シュウ酸カ量の増加に伴しミルシウム結晶が，細胞の中央にある大型の液胞中に存在すること

uv誘起の光合成阻害が低 減される ことを示し，
UV作用の研究において PARと uvの量比 が重 要であること をilsonisでは側壁側 の細 胞質内にが報告されてきたが，本 種 C.w

nstituteforPolarEcology，Unjversityof
改め て 示 唆 した。(1Iあることが，原形質流動に伴う結品の移動によって示された。シュDepartm巴ntofMarineBotany，UniversityofBremenKiel，2LeobenerStr.
NW2andCenterforTropicalMari
neEcology)

ウ酸カルシウム結晶，アミ ロプラス ，
ト 葉 緑 体，そして細胞質は毎秒約 2.
8μm の速さで細胞骨格系に沿って移動した。本研究の結果は，シュウ酸カルシウ ム結晶が他 の藻類において，細胞中央の

英 文 誌 55巻 4号 表 紙

液胞以外の細胞内の区画内に存在する という可能性を示すもの とワカメ属諜体にみられる形態変異。

なった。(1Departme
ntofBiologicalSciences，StateUnjversitySchoolofBotany，Universityo
fNewYorkatBinghamton，2ofMelbourne)

ワカメ の典 型 的 な 羽 状 の葉 体 (左)とアオワカメ の 非 羽 状 の 葉体(下段右)など。他 の 3つは中間的な形態の葉体。

.D.R.
'• Payri，C.E.
2: 南 太 平 洋 ソ ロ モ ン 諸 島 産
N'Yeurt，AGrammephorap
eyssonnelioidesgen.etS
p.nov. (紅藻植物門，マサコ、
シパリ科)(長里)