ABCモデル
ABCモデルは、シロイヌナズナの突然変異体の研究が基礎になって作られ たものである。このモデルは、雪割草を含めた多くの植物の花の形成に適応できると考えられている。花は、茎頂分裂組織の少数の細胞から発生する。花への分 裂組織は活発な細胞分裂を繰り返しながら、がく、花弁、雄しべ、雌しべに分化して花を形成する。ABCモデルは、4種類の花の器官(がく、花弁、雄しべ、 雌しべ)への分化は、3種類の遺伝子に より調節されているというものである。下図に示したように、花に分化していくときには、3つの遺伝子の発現パターンの違いにより4つの領域ができる。領域 1では遺伝子Aのみ、領域2では遺伝子AとBが、領域3では遺伝子BとCが、領域4では遺伝子Cのみがそれぞれ発現する。遺伝子Aのみの領域1はがくに、 遺伝子AとBが関わる領域2は花弁に、遺伝子BとCが関わる領域3は雄しべに、遺伝子Cのみの領域4は雌しべにそれぞれ分化して花が形成される。遺伝子A と遺伝子Cは拮抗関係にあるためどちらかの遺伝子の機能が失われると、もう一方の遺伝子がその領域を補うように作用するのである。もしこれら3つの遺伝子 のどれかの働きが遺伝的な要因で機能が失われてしまうと花の形態が変化することなる。先のページの雪割草の変化咲きもこれら3つの遺伝子の機能と関係して いる。
   花芽分裂組織の様子    花芽分裂組織におけるABC遺伝子の発現パターン            緑:がく 赤:花弁 
                                                  黄色:雄しべ 水色:雌しべ

雪割草(オオミスミソウ)の染色体です。この中に変化咲きの秘密が隠されています。



ABCモデルを雪割草の変化咲きに適 応してみよう。雪割草の場合、花びらに見える部分はがくであり、花弁は消失している。このことをふまえると、雪割草の花の遺伝子の発現は下図のようにな る。