シロイヌナズナ属

シロイヌナズナ属は、アブラナ科の一属。キャベツやマスタードと同じ科に属する小さな顕花植物である。本属には、植物の中で世界で初めて全ゲノムが解読され、モデル生物として植物学の分野で活用されるシロイヌナズナが属する。シロイヌナズナやその近縁種はよく変異が見られるため、モデル生物として有用である。

1. 概要
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O'KaneとAl-Shehbazなどによる形態学的・分子的系統分類に基づく分類によれば現在、シロイヌナズナ属は9種と8亜種が認められている。分類学的アプローチの違いによっては、それ以上の種を認めることもあり、例えばMarcus A. Kochらは13種9亜種とする説を主張した。

O'KaneとAl-Shehbazによれば以前はシロイヌナズナ属に含まれていた多くの種は多系統に由来するものであった。最新の再分類では、これまで//Cardaminopsis//属と//Hylandra//属に分類されていた2種とヤマハタザオ属の3種がシロイヌナズナ属に移動し、//Beringia//属、//Crucihimalaya//属、//Ianhedgea//属、//Olimarabidopsis//属、//Pseudoarabidopsis//属といった新しい属に移動した50種は除外されている。

シロイヌナズナ属の種は全てヨーロッパに自生しているが、そのうち2種は北米やアジアにも広く分布している。

2000年にシロイヌナズナの全ゲノム解読が終了して以降、シロイヌナズナ属の植物は植物科学における様々な研究をするためのモデル生物として、研究者たちから大きな関心を集めてきた。シロイヌナズナの遺伝学および分子生物学研究のための精選されたオンライン情報資源であるThe Arabidopsis Information Resourceや、シロイヌナズナの生物学に関する招待論文をまとめたオンライン版The Arabidopsis Bookなど、シロイヌナズナの研究に関する情報は広く集積され、利用されてきた。ヨーロッパでは、シロイヌナズナの遺伝資源、バイオインフォマティクス、分子生物学リソースは Nottingham Arabidopsis Stock Centreが中心になって行っており、北米ではオハイオ州立大学にあるArabidopsis Biological Resource Center  で遺伝資源を提供している。ABRCの注文システムは2001年6月にTAIRデータベースに組み込まれたが、NASCは1991年以来、独自の注文システムとゲノムブラウザを使っている。

1982年、ソ連の宇宙ステーションであるサリュート7号の乗組員がシロイヌナズナを栽培し、宇宙で花を咲かせて種子を作った最初の植物となった。この時のシロイヌナズナのライフスパンは、40日間であった。2019年には、学生実験の一環として、中国の月探査船・嫦娥4号によってシロイヌナズナの種子が月へ運ばれた。2022年5月現在、シロイヌナズナは月の土壌のサンプルで栽培することに成功している。

2. 主な種・亜種
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//Arabidopsis arenicola//  Al-Shehbaz, Elven, D.F. Murray & S.I. Warwick
//Arabidopsis arenosa//  Lawalrée
//A. arenosa// subsp. //arenosa//
//A. arenosa// subsp. //borbasii//
//Arabidopsis cebennensis// 
//Arabidopsis croatica// 
//Arabidopsis halleri// 
//A. halleri// subsp. //halleri//
//A. halleri// subsp. //ovirensis// 
//A. halleri// subsp. //gemmifera// 
//A. halleri// subsp. //gemmifera// var. //coronata//  — マルバハタザオ
//A. halleri// subsp. //gemmifera// var. //senanensis//  — ハクサンハタザオ
//A. halleri// subsp. //gemmifera// var. //umezawana//  — リシリハタザオ
//A. kamchatica// K.Shimizu et Kudoh
//A. kamchatica// subsp. //kamchatica// — ミヤマハタザオ
//A. kamchatica// subsp. //kawasakiana//  K.Shimizu et Kudoh —  タチスズシロソウ
//Arabidopsis lyrata//  O'Kane & Al-Shehbaz
//A. lyrata// subsp. //lyrata//
//A. lyrata// subsp. //petraea//  O'Kane & Al-Shehbaz
//Arabidopsis neglecta// 
//Arabidopsis pedemontana// 
//Arabidopsis suecica//  Norrlin, Meddel.
//Arabidopsis thaliana//  Heynh. — シロイヌナズナ

2.1. 過去の分類
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以下の種は、以前はシロイヌナズナ属に分類されていたものの、現在では別の属に含まれると考えられている。

3. 染色体数
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細胞遺伝学的解析により、シロイヌナズナ属植物の一倍体の染色体数は、種によって異なることが示されている。シロイヌナズナは//n// = 5であり、そのDNA配列は2001年に完成した。//A. lyrata//は//n// = 8であるが、一部の亜種や個体群は4倍体である。//A. arenosa//は様々な亜種が//n// = 8であるが、2倍体または4倍体の場合もある。バルカン半島、中央ヨーロッパ東部、バルト海沿岸では2倍体、アルプス、カルパチア、中央・北ヨーロッパでは4倍体が見られることが報告されている。//A. suecica//は//n// = 13で、//A. thaliana//と//A. arenosa//との二倍体との交雑で生じた両倍体の種である。//A. neglecta//は//n// = 8であり、//A. halleri//の亜種も同様である。2005年現在、//A. cebennensis//、//A. croatica//、//A. pedemontana//は解析されていない。

4. 自家不和合性
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シロイヌナズナは自家和合性を持つため、自殖で種子をつけることができる一方、同じくシロイヌナズナ属に属するハクサンハタザオなどの近縁種は自家不和合性を持つため、自殖することができない。例えばハクサンハタザオでは、自身の花粉が柱頭についても花粉管を伸長させることができないため、種子を作ることができない。このことから、シロイヌナズナでは、進化の過程においてこのシステムが不活性化することによって自家不和合性から自家和合性になっており、自殖が可能になったと考えられており、自家不和合性に関する研究に用いられている。

5. 脚注
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5.1. 注釈
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5.2. 出典
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6. 参考文献
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Al-Shehbaz, I. A., O'Kane, Steve L. . Taxonomy and Phylogeny of Arabidopsis . //[1]//: 1-22.
Ceccato, Luca; Masiero, Simona; Sinha Roy, Dola; Bencivenga, Stefano; Roig-Villanova, Irma; Ditengou, Franck Anicet; Palme, Klaus; Simon, Rüdiger; Colombo, Lucia . Grebe, Markus . "[2]". //PLoS ONE//. 8 : e66148. doi:10.1371/journal.pone.0066148. ISSN   1932-6203. PMC   3684594. PMID   23799075.
O'Kane Jr, S. L., i Al-Shehbaz, I. A. . A synopsis of Arabidopsis : //Novon// 7: 323–327.
O'Kane Jr, S. L., i Al-Shehbaz, I. A. . Phylogenetic position and generic limits of Arabidopsis  based on sequences of nuclear ribosomal DNA: //Annals of the Missouri Botanical Garden// 90 : 603–612.
title=The Arabidopsis Book