Wolffia microscopicaの偽根 Pseudoroot of Wolffia microscopica

京都大学の小山時隆先生にWolffia microscopicaを送っていただきました。貴重な試料をたいへんありがとうございました。

ウキクサ属やアオウキクサ属は根を形成するが、ミジンコウキクサ属は根を形成しない。ところが、インド産のミジンコウキクサ属のWolffia microscopicaは偽根を形成する(Sree et al. 2015)。フロンドの水側の面の中央部分の分裂活性があがり、根状の突起が生じる。根冠が無く、維管束も通っていないので根ではない。どのような仕組みで平面上の一箇所に分裂活性の高い場所を作りだすのだろうか?

Wolffia microscopica forms an unusual organ, pseudoroot, which originates from the lower surface of the frond and whose function is speculate to increase the photosynthetic amount since the pseudoroot cells  contain substantial amounts of chloroplasts (Sree et al. 2000).

Sree, K.S., Maheshwari, S.C., Boka, K., Khurana, J.P., Keresztes, A., and Appenroth, K.-J. 2015. The duckweek Wolffia microscopica: a unique aquatic monocot. Flora 210: 31-39.

偽根の最外1層(L1層)は内側の柔組織細胞より小さい。L1層の先端部の細胞は分裂活性が高く、縦分裂により自分と同じ性質のL1層の細胞を、並層分裂により柔組織細胞になる細胞を作り出す幹細胞である。側性器官を形成しない点で葉縁分裂組織に似ている。放射的発生様式は表側化、あるいは、裏側化した突然変異体に似ている(Nakata et al. 2012)。葉分裂組織や茎頂分裂組織で発現する遺伝子と比較すれば偽根の相同性がわかるのではないだろうか。

The pseudoroot bears an outermost layer (L1) of cells smaller than inner parenchymatous cells. The tip of L1 layer cells contain stem cells with division activity to self renew by longitudinal cell divisions and also to produce inner parenchymatous cells with periclinal cell divisions. The development is similar to that of leaf margin rather than shoot or root apical meristem because of the lack of lateral organs. The radial development is similar to that of abaxialized or adaxialized mutant leaves (Nakata et al. 2012).

Nakata, M., Matsumoto, N., Tsugeki, R., Rikirsch, E., Laux, T., and Okada, K. (2012). Roles of the middle domain-specific WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX genes in early development of leaves in Arabidopsis. Plant Cell 24:  519-535.

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