はい、植物は「思春期」を迎えます

ニキビや気分のむらとは関係ないかもしれませんが、植物も実は独自の思春期を経験します。栄養生殖移行と呼ばれるこの変化は、わずか数日間で起こります。植物は葉の成長を遅らせ、代わりに生殖器官を発達させます。

現在、科学者チームは、植物がなぜ異なる速度で発達の変化を経験するのかに関係する遺伝子の変化を特定しました。この発見は、2024年8月号のThe Plant Cellに掲載された研究で詳しく説明されています。

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「ある意味で、植物と人間の成長は非常に似ています。誰もが独自の方法でそれを経験します」と、研究の共著者でイギリスのヨーク大学の計算生物学者であるダフネ・エザー氏は声明で述べた。「私たちの研究は、植物の発達の移行のタイミングを制御できる特定の遺伝子変化を明らかにし、将来的に作物の均一性と品質を向上させる道を開くものです。」

この思春期のようなプロセスにおける劇的な物理的変化は、農家と消費者の両方にとって重要です。このプロセスにより、葉の栄養素が植物の生殖器官に送られるプロセスが開始されます。これらの栄養素は最終的に植物の果実や穀物になります。

動物にとって、植物が適切なタイミングで発育することは、食物がより栄養価が高いことを意味します。農家は、作物をできるだけ均一に育てようとしてきましたが、人間と同じように、思春期は植物ごとに異なる年齢で起こります。

この移行のタイミングに影響を与える要因を詳しく調べるため、研究チームはシロイヌナズナを栽培した。この種類の野生カラシナは、ブロッコリーやキャベツなどのアブラナ科作物に最も似ている。研究チームがシロイヌナズナを選んだのは、この種が数世代にわたって近親交配され、ほぼ遺伝的に同一の種子プールが作られてきたためである。研究チームは、土壌、温度、湿度、光が可能な限り一定した条件で植物を栽培した。

実験室の高度に管理された環境下でも、植物は日によって成長の移行の兆候を示し始めました。植物はすべて同じ年齢でしたが、植物の「思春期」への道のりの異なる地点にありました。

およそ半数の植物が移行期を迎​​えた時点で、研究チームは遺伝子活動を測定した。研究者らは、RNA シーケンシングと疑似時間推論アルゴリズムを葉に使用して、この発達変化のタイミングと相関する特定の遺伝子変化を特定した。これらの変化をさらに研究することで、植物の「思春期」を早める舞台裏で何が起こっているのかをより深く理解できる可能性がある。

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研究チームはまた、目に見える生殖器官が現れる前に植物が葉を枯らすプロセスを開始したことも観察した。

「驚くべきことに、植物は予想よりも早く、葉から花の構造へと栄養分を向け直し始めていることもわかりました」とエゼル氏は言う。「作物の栄養価を高めるには、農家は栄養生長から生殖生長への移行の目に見える兆候が出るずっと前に起きているこれらの隠れたプロセスに注意を払う必要があるかもしれません。」