ゲンリシア

Genlisea ( / ˌ dʒ ɛ n l ɪ ˈ siː ə / JEN -liss- EE -ə ) は、コルクスクリュー植物としても知られる食虫植物の属です。約 30 種がアフリカ、中央アメリカ、南アメリカに分布する湿潤な陸生から半水生の環境に生育します。これらの植物は、高度に特殊化した地下葉を使用して、微小動物、特に原生動物を引き寄せ、捕獲し、消化します。チャールズ ダーウィンによって 1 世紀前に示唆されていましたが、この属の食虫性が証明されたのは 1998 年になってからです。 ^{[ 1 ]}

属名のGenlisea は、フランスの作家で教育者のステファニー・フェリシテ・デュクレスト・ド・サンアルバン、ジェンリス伯爵夫人に敬意を表しています。^{[ 2 ]}

G. margaretae、G. aurea、G. tuberosaなど、この属のいくつかの種は、すべての顕花植物の中で最小のゲノムを持っています。^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

前述の通り、Genlisea属は幅広い遺伝的多様性を有しており、それは様々な表現型形質に表れています。例えば、G. tuberosaは塊茎を形成し、1株あたり1～3個発生します。これは、火災が発生しやすい地域に生育するため、炭水化物と水分を貯蔵するのに役立ちます。他の種では、匍匐茎が肥厚しているものもあります。^{[ 6 ]}

ゲンリセア属は、細い根茎から生える小型の草本で、形態的に異なる2種類の葉を持つ。地上には光合成を行う葉があり、地下には獲物を捕らえるために高度に特殊化した葉がある。これらの植物には根はないが、地下の捕虫器は、固定や水分・栄養分の吸収など、通常根が担う多くの機能を果たす。

細長く直立した、しばしば背の高い花序に、数個から多数の花が咲く。タヌキモ科の他の種と同様に、花冠は二裂した筒状で、距に向かって細くなり、花冠の下唇は三裂している。^{[ 2 ]}萼は五裂で、タヌキモ属の萼が三裂であるのとは対照的である。^{[ 7 ]} 花冠の色は一般的に黄色または紫から藤色だが、白やクリーム色の種もいくつかある。^{[ 7 ]}下唇は口蓋を形成し、近くにいるミツバチやハエなどの送粉者に嗅覚と機械的な刺激を与えることで、蜜を含む距へのガイドとして機能する。顕微鏡レベルでは、口蓋には腺毛があり、^{[ 8 ]}二次代謝産物を貯蔵および分泌して草食動物から身を守る小さな毛である。^{[ 9 ]}腺毛には蜜の分泌物が含まれておらず、匂い腺であることを示唆している。^{[ 8 ]}これらの地上構造は肉食活動に直接関与していることは示されていない。

種によって異なるが、光合成を行う葉は線形からへら形をしており、長さは0.5～ 5cm（1 / 4～2 インチ）である。^{[ 2 ]}

地下の罠は白色で、葉緑素やその他の色素を欠いている。円筒形の柄からなり、地表からある程度下の方で球根状の空洞の小胞に広がり、さらに中空の円筒として続く。この部分で柄は2つの溝のある螺旋に分岐し、その間の円筒の開口部が罠の入り口となる。螺旋状の罠腕の溝には、内側に向かって分岐点に向いた毛が並んでいる。分岐点から小胞に至る中空の円筒部分も同様に、上向きに湾曲した毛が並んでいる。一部の種は、おそらく異なる獲物群を狙うため、短いものと長いものの2種類の罠を形成する。これらのコルク栓抜きのような構造は、原生動物やその他の多細胞動物を受動的に捕獲する。これらの罠は土壌中に存在するため、土壌中に存在する膨大な数の微小動物によって常に刺激されている。継続的な刺激により、植物は消化酵素を積極的に分泌し、消化を助けて窒素、リン、その他のミネラルをより多く摂取します。^{[ 10 ]}ホスファターゼはすべてのタイプの腺で検出されており、低栄養土壌での獲物の分解とリンの吸収を可能にしています。完全には解明されていませんが、ゲンリセアの捕虫器内の酸素濃度はごくわずかです。このため、無酸素状態が獲物が殺されるメカニズムであると考えられています。同時に、嫌気性細菌は生存しています。^{[ 11 ]}

現在、この属には 29 種が認められています。^{[ 12 ]}また、2 つの変種も有効とみなされています。G .  aurea var. minorと自名G.  aurea var. aureaです。^{[ 12 ]}種内分類は、ほぼ完全に花序、特に毛状突起に依存しています。^{[ 7 ]}遺伝的変異は、他の被子植物と比較して核、葉緑体、ミトコンドリア全体でヌクレオチド置換率が非常に高いため、注目すべき興味深い分野です。ミトコンドリアに見られる表現型形質の変化につながる突然変異により、活性酸素種が生成され、最終的に DNA 損傷とさらなる突然変異につながります。^{[ 13 ]}

この属はオーギュスタン・フランソワ・セザール・プルヴァンサル・ド・サンティレールによって発見され^{[ 2 ]}、 1833 年にG. aurea、G. filiformis、G. pygmaea、G. violaceaの 4 種を記載した。

この属は種間でゲノムサイズに25倍の差があり、特に既知の植物ゲノムの中で最小のものも含まれています。^{[ 5 ]}例えば、 G. nigrocaulisのゲノム は 86 Mbp (1C; 2n = 40) ですが、近縁種のG. hispidula (1C; 2n = 40) のゲノムは 1550 Mbp で、18 倍も大きいです。G . aureaとG. repensでは複数のゲノムサイズが測定されており、二倍体と四倍体の個体が存在することが示唆されています。^{[ 5 ]}

Genliseaの捕虫器には、細菌（嫌気性Clostridium属とペクチン分解性Dickeya属^{[ 16 ]}が優占種）、緑藻、微生物真菌、SARグループの原生生物、微小な後生動物からなる微生物群集が生息している。広範な研究により、捕虫器の細菌群集は、 Genlisea植物が自身の肉食消化を助けるために微生物の消化酵素系に依存しているため、捕食者として生態学的に重要な役割を果たしていることが明らかになった。^{[ 17 ]}

• Płachno BJ、Kozieradzka-Kiszkurno M、Świątek P (2007)。「ゲンリセア（レンズ豆科）の消化毛の機能的超微細構造」。植物年代記。100 (2): 195–203 .土井: 10.1093/aob/mcm109。PMC 2735322。PMID 17550910。  

• 食虫植物協会による食虫植物の全リスト。