四つ葉のクローヴァーは「夏に生えやすい」:発生理由をバイオで分析した結果

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幸運の「四つ葉のクローヴァー」は、いかにして生まれるのか。いまも未解決な生物学の難問に、ジョージア大学の研究チームが挑む。

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ほかの生物と同様に、クローヴァーの第4の葉はDNAから生じる。しかし、そのゲノムは驚くほど複雑だ。四つ葉の突然変異の原因となる遺伝子の発見はいまなお、生物学の未解決問題である。

クローヴァーには300を超える種があるが、第4の葉を最も多くもつ種は、広く生息するシロツメクサである。「四つ葉のクローヴァーというのは、余分な爪のある猫のようなものです。定期的な頻度で生じる、突然変異が関係することがわかっています」と、ジョージア大学で作物遺伝学を研究するウェイン・パロットは語る。

パロットの研究室では、四つ葉の突然変異の遺伝的原因の解明に挑戦している。「わたしたちは、それが染色体上のおおよそどこなのかがわかっています」と彼は言う。

「幸運の葉」の謎解きはなぜ難しいのか

クローヴァーはそう簡単に解明できるものではない。その理由のひとつとして挙げられるのは、シロツメクサが非常に広範囲に分布していることだ。3つの大陸を故郷とするこの植物のゲノムは、多様な種に分かれている。さらに、この植物は異質4倍体で、ヒトやマンゴー、ダンゴムシ、そのほか多くの有機体の2倍の染色体をもっている。

そのうえ、シロツメクサにはきちんとした系図がない。この植物は手当たり次第に異系交配をし、自分の種と交配することはほとんどない(多くの植物はそうしている)。これは、どの遺伝子がどの親に由来するかを知ること、つまり遺伝子の発現が何に起因するのかを解き明かすことを途方もなく難しくしている。

四つ葉は夏が好き

だがパロットのチームは偉業を成し遂げた。彼らは178種のクローヴァーを育て、ひとつでも四つ葉の茎がある種を詳しく調査した。その結果、四つ葉は暖かい条件を好むことがわかった。屋外の四つ葉のクローヴァーの数は、夏には冬の2倍となり、冬には屋外よりも温室の中でより多くの幸運のシロツメクサが育ったのである。

実験データをもとに、パロットのチームはゲノムを調べ始めた。そして三つ葉の発現に密接に関係する、ある遺伝子を発見した。これらの遺伝子は夏の間に抑制され、四つ葉のクローヴァーがより多く生まれる原因になっている。

「天候は、植物の多くの特徴にとって重要です」とパロットは語る。しかし、時節だけが重要とは彼は言いたがらない。暖かい時期により多くの四つ葉のクローヴァーを見かける理由のひとつは、この植物がその時期により多くの葉をつくるからだと彼は言う。単純に葉の数自体が多いのだ。

ちなみに、クローヴァーは4枚以上の葉をつけることがある。ギネス記録では、1つの茎に56枚の葉が発見されている。

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