ヤブカラシの花色は3度変わる
岐阜大学応用生物科学部の川洼伸光教授と古川友纪子大学院生(研究当时)、东京大学大学院理学系研究科の塚谷裕一教授は、世界で类を见ない、3度も色が変わる花色の周期的変化を発见し、そのメカニズムの一端を明らかにしました。
身近な桜でも开花直后は白っぽく、そして后にピンクが浓くなります。こうした花色の不可逆的変化は数多くの植物で见られ、これは花粉を媒介する昆虫に対して、どの色の花を访れると効率よく蜜を集められるかを示す「正直なシグナル」(注1)として进化したと考えられてきました。
ところが日本で身近なヤブカラシの花の経时観察から、実は3度も周期的に色が変わるという、他に知られていない性质を持つことを発见しました。しかもその花色は、性成熟したタイミングと同调して変化していました。そしてこの花色変化は、カロテノイド(注2)の含量の増减によるものでした。カロテノイドの量が周期的に増减する植物组织は、これまで知られていません。
今后、このメカニズム解明が进むことで、重要な栄养源のカロテノイドの生合成量を自由にコントロールできるようになるかもしれません。また花の色の「正直なシグナル」がどのように进化してきたかの理解も进むと思われます。
本研究成果は、2022年12月1日午後7時(日本時間)に科学誌「Scientific Reports」のオンライン版に掲載されました。
図1.ヤブカラシの花色の変化
発表のポイント
- ヤブカラシの花が、开花中に3度周期的に色を変えること、さらにそれがカロテノイド含量の増减や、花の性の成熟と関係していることを発见した。
- 花色が一度変わる事例は非常に多くの植物で知られているが、一度変化した色がまたもとに戻り、そこからまた色を変えることで、合计3度も色を変える事例はこの発见が初である。
- 花色の変化は昆虫などの花粉媒介者に対するサービスとして进化したと考えられてきたが、今回の発见で、そのメカニズムについての研究の见直しが进むと期待される。また栄养として重要なカロテノイドの植物における含量の制御系の理解が进むと期待される。
详しい研究内容について
论文情报
- 雑誌名:Scientific Reports
- 论文名:Oscillating flower colour changes of Causonis japonica (Thunb.) Raf. (Vitaceae) linked to sexual phase changes
- 着 者:Furukawa Y, Tsukaya H*, and Kawakubo N
- 顿翱滨番号:10.1038/s41598-022-24252-z
- 论文公开鲍搁尝:
用语解説
- 注1) 「正直なシグナル」:
花色が変わることで、学习能力のあるミツバチのような昆虫にとっては、たくさんある花の中でどれを狙って访れれば効率よく蜜が集められるかが分かりやすくなる。これが花粉媒介者に対する「正直な」シグナルである。その一方で、植物侧としては蜜のない状态の花も色を変えて周りに沢山配置し、「枯れ木も花の賑わい」のように远目にも目立たせることで、多くの昆虫を集める効果も発挥するという説がある。 - 注2) カロテノイド:
ニンジンやカボチャのオレンジや黄色、あるいはイチョウの黄叶の黄色など、植物に広く含まれる黄色からオレンジの色素。人间にとってはビタミン础补给源にもなる。