2011/09/26
【概要】
イネの花を咲かせる植物のホルモン（花咲かホルモン、フロリゲン）をジャガイモに導入すると、花だけでなく、地下茎にジャガイモが作られることを奈良先端科学技術大学院大学（学長：磯貝 彰）バイオサイエンス研究科 植物分子遺伝学研究室の島本功教授、玉置祥二郎研究員とスペイン科学技術省バイオテクノロジー研究所のサロメ プラット博士の共同研究グループが世界に先駆け発見した。
こ れまでフロリゲンは花を咲かせるホルモンとして知られていたが、イネのフロリゲンにはジャガイモのイモを形成する能力も持つことが明らかになったことは、 フロリゲンが植物ホルモンとして花を咲かせるのみならず、植物が生長するさいにさまざまな働きを促進していることになる。
花咲かホルモン （フロリゲン）は、植物が日長や気温などの環境の変化の刺激を受けて葉で作られる。そのあと、花を作る組織である茎の先端部に移動し、花を咲かせるホルモ ンである。長い間正体不明の幻のホルモンと呼ばれていたが、島本教授らは2007年にフロリゲンの正体がHd3a(FTとも呼ぶ)と呼ばれるタンパク質で あることを発見し、また今年８月にはフロリゲンが細胞内で作用し、花を咲かせるしくみや、フロリゲンと結合する受容体ついて明らかにした。
フ ロリゲンはすべての植物に共通する普遍的な物質であり、これまで好きな時に植物の花を咲かせる技術につながる可能性が示されたが、今回、植物によっては花 以外の器官も形成され、これまで未解明の機能を持つことが示唆された。今後さらにフロリゲンの研究が進めば、ジャガイモの増産だけでなく、これまで知られ ていない植物の生長を制御できる新しい方法の開発が期待される。将来的には農産物の増産やバイオ燃料作物の生産技術の開発への波及効果が期待される。この 成果は9月25日発行の英科学誌「ネイチャー」の速報としてオン・ラインで掲載される。
島本教授とプラット博士らは、フロリゲンがジャガ イモを形成する因子として働くかどうかを明らかにするため、イネの花咲かホルモン（フロリゲン）であるHd3aタンパク質の遺伝子をジャガイモに導入し た。その結果、通常はイモを作らない環境条件で生育させたところ、多くのイモを作ることを見つけた。詳しくイモの作られる仕組みを解析した結果、ジャガイ モの植物において、葉で作られたイネのフロリゲンは維管束を通って地下茎に運ばれ、その先端で効率よくイモを形成することが分かった。このさい、イネのフ ロリゲンは接ぎ木を経て地下茎に移動した。
また、イネのフロリゲンの導入により、ジャガイモにイモだけでなく花も地上部の茎に形成されることも明らかになった。
ジャ ガイモが持つフロリゲン遺伝子を詳しく解析したところ、ジャガイモはイネのフロリゲン遺伝子と類似の遺伝子をふたつ持ち、ひとつはイモ、もうひとつは花、 と作る器官によって機能を使い分けていることが示された。これらの結果から、これまでフロリゲンと呼ばれて来た花咲かホルモンは植物によっては、花以外の 器官を形成し、その生長を制御することが明らかになり、花を咲かせる以外の機能も持つ、新規な植物ホルモンであることが明らかになった。島本教授の研究グ ループではフロリゲンによってイネの茎の数が増えることを明らかにしており（未発表）、今回の結果と合わせ、フロリゲンの花を咲かせる機能以外の働きにつ いてもそのメカニズムの解明が期待される。
【関連リンク】
・論文は以下に掲載されております。
http://dx.doi.org/10.1038/nature10431
・以下は論文の書誌情報です。
Navarro, Cristina; Abelenda, José A.; Cruz-Oró, Eduard; Cuéllar, Carlos A.; Tamaki, Shojiro; Silva, Javier; Shimamoto, Ko; Prat, Salomé. Control of flowering and storage organ formation in potato by FLOWERING LOCUS T. NATURE. 25 September 2011
