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日本女子大学 植物形態学研究室


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 当研究室では、主に熱帯や亜熱帯の植物を研究材料としています。
 熱帯や亜熱帯に行くと、変わった形や派手な色をもつ植物や動物が沢山みられます。特に固着生活を行い自由に移動できない植物は、様々な環境に適応し、それぞれの環境にマッチした形や生活スタイルをもっています。
 例えば、川床や滝の岩上に生活するカワゴケソウ科は、茎や葉、根が、温帯に住む私たちにとっては、あっとおどろくような形になっています。また、植物の中には、菌類あるいは動物と密接な共生関係を結んでいるものもあります。白色で光合成能力(葉緑体)をもたない植物は、菌類を通じて他の生物から栄養を得ています。根や茎が空洞を作ってアリを住まわせている植物もいます。

 熱帯は原始的な植物の宝庫でもあります。
 4億年前に上陸に成功した最初の植物(現在の植物の祖先)はコケ植物となり、コケ植物からは、維管束をそなえ、根・茎・葉をもったシダ植物が進化し、さらに裸子植物、被子植物へと進化してきました。
 植物の形態は、私たち動物と同様、1個の受精卵からの発生を通じてできあがり、それらは遺伝子によって厳密にコントロールされています。形を決める遺伝子が変化したり、個体発生のタイミングを調節する遺伝子が変化したりすることにより、形態は大きく変わり、進化していきます。
 植物の基本器官である根・茎・葉が、1本の軸状構造からどのように進化してきたのか、その起源を知るには、最初の維管束植物であるシダ植物を使うのが最適です。また、多様なおもしろい形態がどのように進化してきたのかを知るために、様々な被子植物を使って研究を行っています。

 どの研究材料もはじめに、葉緑体遺伝子などの塩基配列(DNA情報)を使って系統関係を明らかにし、どの植物と比較すればいいかをさぐります。そして、個体発生過程を詳細に観察・解析し、近縁な植物と比較することで、発生過程のどこが変化したのかを推定します。それがわかればもうこっちのもの、どの遺伝子がどのように変化したのか、分子遺伝学的手法を用いて器官における発現様式を調べ、形態進化のストーリーを解き明かしていくのです。

 私たちの研究は、まずフィールドに出て研究材料を採集することから始まります。国内だけでなく、海外に出掛けることも多くあります。汗をかいて行う調査は、大変ではありますがとても楽しいものです。野外調査と実験室での実験をうまく組み合わせ、結果を出したときの喜びは何にも変えられません。
 フィールドに興味があり、植物の形に興味がある方々、是非私たちと一緒に研究しませんか?

 

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