ゆり様

みんなの広場へのご質問有難うございました。頂いた質問の回答を東京大学の塚谷裕一先生にお願い致しましたところ、丁寧な回答をお寄せくだしました。少し難しいところもあるかも知れませんが、植物大好きなゆりさんのことですから、勉強して理解して下さるものと思っています。それでも、わからないことがあったら、遠慮しないで、また聞いて下さい。クローバーの観察をこれからも楽しく続けて下さい。


ゆりさん


　質問をありがとうございます。
　ご質問の意味を正確に理解しようと思って、大学の構内でクローバーが生えているところに行き、適当につみ取ってきて研究室で開いてみましたところ、たまたま四つ葉のクローバーでした。チャンスをもらって得をした気分です。

　さて、まず変異型が生まれたことと除草剤との関係ですが、除草剤のグリホサートは、葉緑体の中でのアミノ酸の合成を止めることで植物を枯らす薬ですので、突然変異の出現の直接の原因ではないと思います。また一般論として、突然変異を引き起こすような薬剤を使った場合でも、その効果が表現型として目に見えるようになるためには、私たちヒトやクローバーなど2倍体の生き物の場合、処理された個体の、次の次の世代まで待たないといけないのが普通です。これは、2倍体の場合、特定の遺伝子についてそれぞれ２つずつあるので、遺伝子が壊れるような普通の突然変異の場合、その効果が見えるためには、壊れた遺伝子を２つ揃えないといけないからです。ただし優性の突然変異ならば、処理された個体の段階で、表現型が見えることになりますが、優性の変異が出ることは、非常に稀です。

　また除草剤で特定の変異体、例えば変異型Ｃができるのかどうかを試すという実験は、そもそも実現困難です。なぜならば、除草剤であれなんであれ、突然変異を引き起こす薬剤は、特定の遺伝子を狙って突然変異を起こすことはなく、たまたま偶然によってある遺伝子が壊れるに過ぎないからです。ですから、クローバーの中にある沢山の遺伝子のうち、変異型Ｃと同じ遺伝子が、再びたまたま壊れる確率は、ものすごく低いものです。私たちも日常的に実験室で突然変異体を作り出しては目的の姿のものを探すような実験をしていますが、以前見つけたのを同じ変異体をまた見つけ出すのは、大変なことです。

　そういうわけで、除草剤を使ってまた変異型Ｃが出ないか、という実験は、実現不可能に近いと言えると思います。ちなみに、以上の話は、変異型Ｃが遺伝子の突然変異体だという仮定の下で考えた場合です。それ以外のご質問の可能性として、「抗体」というアイデアがありましたが、植物の場合は、体内に「抗体」ができることはありません。ですので、これも可能性はないと考えてください。

　さて別のご質問「白いもの」ですが、これはご質問を読んだだけでは、何を指しているのか分かりかねたので、冒頭にも書きましたが、実物を見てみることにしました。白いものというと、葉と茎の接点にあって茎を包んでいる薄い白い膜のことでしょうか？それ以外に白いものはなさそうなので、多分そうでしょうね。これは托葉です。クローバーのようなマメ科植物では、葉の付け根にしばしば作られる構造です。これが変異型だと頭花の付け根にあるということは、そこの部分が、葉としての性質をはっきり示しているということですね。もともとクローバーの頭花は、ご存じのように多数の花が集まった集合花です。クローバーの花の１つ１つは、腋芽が変形してできたものですから、その根本には必ず葉があります（一般に植物の腋芽は、葉と茎の境目にできますよね）。ただし花が目立つように、葉は退化して小さな苞葉になっています。したがって托葉もできません。しかし変異型では、それが、頭花の一番根本のところではちゃんとした葉になりかけているのでしょう。ですので、匍匐茎のようになっているというよりは、苞葉が普通の葉の性質を取り戻しかけている、という解釈の方が良いかと思います。そのために、水を与えられれば、通常の葉の付いた節の部分と同様に、根を出すのでしょう。


　それにしても面白い変異型ですね。クローバーは花が小さくて難しいかと思いますが、正常な株と掛け合わせができれば、どういう遺伝をするのか確かめることができそうです。チャレンジしてみてください。

　また、花梗と葉柄の中心に穴があるかどうかは、生理的なものでしょう。植物の器官の中は、普通はつまっているものですが、空気を通すためなどの理由で、細胞を自発的に失わせて中空になることは、良くあります。ネギの葉のように、若いときはちゃんと中もつまっていて、古くなると中空になるようなものもあります。

　最後に、カルスですが、これはいろいろな薬や道具を揃えないとできないので、まず学校の先生に聞いてみてください。中学校の教科書によっては、ニンジンのカルスを作る実験がでていますよね。基本的にはあれと同じようなことをすれば、良いわけです。ただし、カルスを作らせるためのホルモンの種類や濃度に関して、クローバーではどんなものが最適かは、いろいろ試してみないといけませんね。一応どんな植物でもとりあえずカルスになるおすすめは、アルファ・ナフタレン酢酸を0.1 mg/L、ベンジルアデニンを1.0 mg/L含むムラシゲ・スクーグ培地（ショ糖を 20g/L,寒天を0.8%,ビタミン類もＭＳ処方かＢ５処方）です。これで具合が悪い場合、少しずつホルモンの濃度と量を変えてみて試行錯誤してみてください。いずれにせよ、カルス形成の実験は、培地を作るだけでもいろいろな道具が要りますし、植物の表面殺菌の手順もあります。また無菌操作のための施設も必要です。それらの全てについて、ちゃんと手順を説明すると、軽く薄い解説書くらいにはなりますので、実際にやっている先生に聞いて手取り足取りしてもらった方が良いと思います。一度、要領が分かれば、普通の家庭でもできます（私も高校生の頃、遊びで家でいろいろやっていました）頑張ってみてください。

塚谷　裕一（東京大学大学院理学系研究科・教授）