Research press release

ランの花の美しさの謎を解き明かす

Nature Plants

Decoding the beauty of orchid flowers

ランの花の形は競合的な2組のタンパク質群によって決定されていることが、今週のオンライン版に掲載の論文で明らかにされる。この知見は、ランの花の多様な美を生む仕組みに関する理解を大きく発展させるものである。

ランの花は、通常の花弁とは別に、大型で形状が変則的な花弁「リップ(唇弁)」を有するものが一般的である。リップは送粉昆虫を誘引するとともに、昆虫が止まるための足場となる。このことは、生殖を促進することによってランに大きな進化的優位性を与えたと考えられている。

Chang-Hsien Yangたちは、花弁の発生に関係することが知られている遺伝子群の発現を調べた。成熟したランの花の発現パターンは、「L」複合体および「SP」複合体という2種類のタンパク質複合体が競争し、それぞれリップおよび通常の花弁の形成を促進することを示唆していた。研究チームはこの仕組みを「花被コード」と呼んでいる(花被とは花弁と萼片のこと)。

研究チームは、さまざまなタイプのリップと花弁が見られる多くの亜科のラン種が、全てこの花被コードにしたがっていることを明らかにした。2種のランでは、遺伝子サイレンシングを利用してL複合体の活性を抑制することにより、リップを花弁に変換することもできた。

この研究を取り上げたNews & Viewsの記事で、Barbara Gravendeelは、今回のタンパク質複合体の発見が「(物質的な利益が)ないのにランがどうやって送粉者を引き寄せ続けているのかを完全に理解するための重要なステップ」になると述べている。

Flower shape in orchids is determined by two competing groups of proteins, reports a study published online this week in Nature Plants. This finding greatly extends our understanding of the mechanisms leading to the diverse beauty of orchid flowers.

Apart from normal petals, most orchid flowers have a large and irregular modified petal, called the lip. Lips attract insect pollinators and serve as a landing platform, which is thought to have given orchids a great evolutionary advantage by promoting reproduction.

Chang-Hsien Yang and colleagues examine the expression of a class of genes known to be associated with petal development. In their mature orchid flowers the expression pattern suggests that two protein complexes, the ‘L’ complex and the ‘SP’ complex, compete to promote the formation of the lip and standard petals, respectively. They call this mechanism the Perianth code, referring to petals and sepals.

The authors found that orchid species from many subfamilies with different types of lips and petals all obey this Perianth code. They were also able to convert lips into petals in two orchid species by reducing the activity of the L complex using gene silencing.

In an accompanying News & Views, Barbara Gravendeel writes that the discovery of the protein complexes provides “an important step towards fully understanding how orchids continue to lure pollinators despite the lack of [a material benefit].”

doi: 10.1038/nplants.2015.46 | 英語の原文

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

注目のハイライト

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。

プライバシーマーク制度