タネなしスイカの謎に迫る
ガーデニングを始めたい
「タネなしスイカ」とは、どのような品種ですか？
ガーデニング研究者
染色体数の操作によって品種改良されたスイカで、果実の中にタネがありません。
ガーデニングを始めたい
その品種改良の方法は、具体的にはどのようなものですか？
ガーデニング研究者
スイカの生長点にコルヒチンという物質を処理し、染色体を倍加させて四倍体を作成します。その後、四倍体と二倍体を交配して三倍体を得ます。この三倍体を育てると、タネが正常に発育せず、果実がタネなしになるのです。
タネなしスイカとは。
「タネなしスイカ」というガーデニング用語は、以下のような仕組みで生み出されています。
通常、スイカを含む植物の染色体は2倍体です。しかし、スイカの生長点にコルヒチンという物質を処理すると、そこから伸びるツルには染色体が倍加されて4倍体になります。この4倍体と2倍体を交配させると、3倍体が生まれます。
3倍体は結実させると種子が正常に発達せず、果実には種子が含まれない「タネなしスイカ」ができます。
染色体とはそもそも何か？
「染色体とはそもそも何か？」というでは、染色体の基本的な概念を取り上げています。染色体は、細胞核内に存在する、遺伝情報を格納した構造です。長い鎖状または環状の分子で、タンパク質とDNAで構成されています。各染色体は、特定の遺伝子をコードしています。これらの遺伝子は、生物のさまざまな形質や特徴を決定します。染色体の数は種によって異なり、ヒトでは通常23対、つまり合計46本の染色体があります。
コルヒチンの役割
コルヒチンの役割
タネなしスイカの開発において欠かせないのが、「コルヒチン」という化学物質です。コルヒチンは、植物細胞が分裂する際に染色体を分離する仕組みを阻害します。これにより、減数分裂の際に染色体の数が2倍になり、2nの倍数体植物が誕生します。倍数体植物は、稔性のないタネを生産することで知られています。
コルヒチンは、スイカの幼苗にコルヒチン溶液を処理することで、タネなしスイカを育成することができます。処理によって染色体の数が倍加し、減数分裂により4nの倍数体植物が得られます。この倍数体植物が結実すると、染色体の数が奇数のタネができなくなり、タネなしスイカが誕生するのです。
三倍体の作成
三倍体の作成
スイカを無種にするためには、三倍体と呼ばれる特別な細胞が必要になる。三倍体は、通常の細胞が2セットの染色体を持つのに対し、3セットの染色体を持つ。この三倍体は、2種類のスイカ、2倍体と4倍体の交配によって作成される。2倍体のスイカは、2セットの染色体を持つが、4倍体のスイカは4セットの染色体を持つ。交配すると、3セットの染色体を備えた三倍体が生成される。
種子の発育異常
種子の発育異常タネなしスイカのもう一つの特徴は、その名のとおりタネがないことです。この種なしスイカは、種子の発育が異常な結果として生まれます。通常のスイカは果肉中にたくさんの種子を持っていますが、タネなしスイカでは、受粉時に発生する種の元となる胚珠が成長しません。その代わりに、肉質化した種皮などが拡大して果肉の食感と甘味に貢献します。
タネなしスイカの誕生
タネなしスイカの誕生の謎に迫るべく、その起源を紐解くと、起源は20世紀初頭に遡ります。当時、日本の農家である木村万吉氏が、突然変異したタネなしスイカを発見しました。このスイカの種子は未発達で、果肉にはタネがありませんでした。
木村氏は、この変異体を交配させ、タネなしスイカの育成に成功しました。この品種は「木村スイカ」として知られ、急速に普及していきました。その後、世界の他の地域でも同様の変異が発見され、さまざまなタネなしスイカの品種が開発されました。