【教科書の向こうにいる人】 咲かせてみなはれ ~遺伝子組換え技術で咲いた青いバラ~（vol.22）

変えたいのは、たった一つの水酸基

そもそも花の色はどのように決まるのでしょうか。 花色を決めているのは花弁の細胞に含まれる色素です。代表的な花色の色素成分には、黄色〜青までの多 様な発色に関わるフラボノイド、黄色からオレンジ色 を発色するカロテノイドなどがあります。そのフラボノイドの一種で広い植物種に含まれている色素が、ア ントシアニンのグループです。数百種類にのぼるアン トシアニンの仲間のうち、オレンジ色を呈すペラルゴニジン、赤を呈すシアニジン、青を呈すデルフィニジ ンの3つが花色の決定に重要な働きをしています。この3種類の色素について化学構造を比べてみると、な んとその違いはB環と呼ばれる部位に付いている水酸基(-OH)の数だけなのです。1つの場合はペラルゴニ ジン、2つならシアニジン、3つならデルフィニジンとなります。「原理としてはすごく簡単。水酸基の数を増 やしてやれば、花の色は青くなるはずだ」。そう考えた 田中博士は、「この水酸基を増やす酵素の遺伝子を他 の植物からとってきて、バラやカーネーションに入れてあげればいい」と、まさに発展途上だった遺伝子組 換え技術を使って青色の花を咲かせる研究をスタート させたのです。

手探りの中、やっと咲いた 青いカーネーション

「まずやろうとしたことは、青い花を咲かせるペチュ ニアから青色色素デルフィニジンを合成するフラボノ イド3’5’-水酸化酵素の遺伝子(通称、青色遺伝子)を とってくることです」。田中博士が研究をスタートさせた1990年には、遺伝 子を扱う技術は今ほど普及していませんでした。DNA の特定の配列を増幅させるPCR技術が発表され、その ためのサーマルサイクラ−が出回り始めた頃で、遺伝 子一つを取り出すことも大変な作業でした。さらには、 やっと取り出した「青色遺伝子」をバラやカーネーショ ンに導入する方法も確立されていませんでした。研究 が盛んなイネでさえ、遺伝子導入は至難の業とされて いた当時、実験を進めるための方法を作り上げるところから一つ一つ丁寧に進める必要があったのです。 最初に青色遺伝子の導入に成功したのは、赤い色の カーネーション。しかし、残念ながら思い通りの花色 にはなりませんでした。カーネーションがもともともっ ているペラルゴニジンも蓄積してしまい、2つの色が 混じるため青くならなかったのです。そこで、色をつく る遺伝子の働きを失っている白いカーネーションに、 青色遺伝子と、デルフィニジンが効率よく合成される のを助けるある遺伝子を導入し、ようやく青い花の カーネーションを咲かせることができました。