夜咲き種への進化機構:キスゲ属を用いた開花時間と花色・花香の関連解析

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昼咲き種ハマカンゾウの花弁は赤色を帯びたオレンジ色、夜咲き種キスゲは薄い黄色である。この花色の違いには、アントシアニン色素とカロテノイド色素の違いが関わっている。ハマカンゾウにはアントシアニン色素が含まれるが、キスゲには含まれない。それでは、アントシアニン色素が合成されなくなるという変化は、どの遺伝子の変異によって生じたのだろうかアントシアニン色素の有無の違いに関する遺伝子を特定するために、花弁組織からRNAを抽出し、ESTの配列をもとに設計したプライマーを用いて、アントシアニン合成系の遺伝子について、定量RT-PCRで発現量の差を解析した。その結果、夜咲き種キスゲでは、昼咲き種ハマカンゾウと比較して、F3H,LDOX,3GT,RTにおいて発現量が低くなっていることが明らかになった。さらに、F2雑種において、花色の表現型の違いと、アントシアニン合成系の遺伝子の配列多型に相間関係があるかどうかを調べるために、雑種作成に使用した親個体で、アントシアニン合成系の遺伝子の遺伝子配列を調べた。結果、CHS遺伝子や3GT遺伝子、GST遺伝子などにおいて、遺伝子配列の多型があることが明らかになった。また、これまで、F2雑種の表現型のデータから、アントシアニン色素の有無は2つの主要な遺伝子によって支配されると考察していたが、今回、データ解析を違う視点で行ってみると、1つの主要な遺伝子に支配されると結論することができた。