hammar　様

質問コーナーをご利用いただきありがとうございます。この質問には岡山大学の坂本　亘先生から下記の回答文を頂戴しましたので参考になさってください。なお、用語「被覆遺伝子」については本コーナーのQ&A（登録番号0554）に解説があるのでご参照ください。

【坂本先生からの回答】
ご質問のカボチャの果皮に関する遺伝の問題、独立する遺伝子の相互作用についてですね。実際にカボチャでどんな遺伝子が関係するか、文献を調べても見つかりませんでしたが、正解はhammerさんの②に近いと思われます。少し整理してみましょう。

まず基本的なことについて。この問題ではYとyは対立遺伝子なので、それぞれが黄色もしくは緑の色素を合成する別々の酵素を作っているとは考えられない。また、カボチャの果皮は花からできるけれど、受精により遺伝子型が変わらず母親（花がついた個体）の遺伝子型で決まる。これらのことを考慮すると①ではなさそうです。

少し気になること。「Wは果皮の色を抑制する遺伝子で白くなる」とあるが、皮が真っ白なカボチャは見たことがないので、表面が黄色もしくは緑色だが、色が薄くなったり、白い筋や縞が入るような形質を意味しているのであろうと思われる。

以上のことからYとWについてどんな遺伝子かを考えてみました。
Yは、緑色のもとであるクロロフィルを分解する酵素を作る遺伝子。クロロフィルに関しては、植物が生体内で合成するだけでなく分解する経路が知られています。この分解経路の上流に関わる酵素を作る遺伝子が突然変異を起こすと、クロロフィルが分解されず「ステイグリーン（stay green）」になることが多くの植物で知られています。Yで果皮のクロロフィルが分解されると、果肉と同じくカロテノイドが蓄積し黄色に見えるようになりますが、yだと分解されずに緑のままになると考えられます。

Wは、果皮でクロロフィルの合成あるいは葉緑体ができるのを抑制する遺伝子。白く見えるのは、おそらく果皮でこのような抑制作用が起こり、クロロフィルもカロテノイドも合成されないので白く見えるようになります。

余談になりますが、メンデル遺伝の法則の発見で使われた形質の１つ、種子の緑色と黄色の遺伝子は、上に述べたクロロフィル分解に関わる酵素の遺伝子であることが広島大学の草場信博士らの研究で明らかにされています。この回答では遺伝学的な考察ばかり述べましたが、クロロフィルの合成と分解の制御は生理学的に興味深い現象であるのでこのコーナーでもたくさん紹介されています。それらも参考にしてください。