あじさいの花色が多彩な理由は土壌中に潜んでいた!

あじさいの花色が多彩な理由は土壌中に潜んでいた!

あじさいの花言葉には「移り気」「無常」「浮気」があり、これはあじさいの花の色が変化に富んでいることから付けられたものです。

(実際は花弁ではなくそれを支える萼片なのですが、記事としてややこしいので花弁とします笑)

ベーシックカラーは青、ピンク、白ですが同じ青でも紫に近かったり赤に近かったりと色の多彩さは群を抜いています。さらにあじさいの種類の中にはシーズンごとに何度も色を変化させるものもあります。

なぜでしょうか?

ということで、今回はあじさいの花の色の決定因子について書いていきたいと思います。

アルミニウムとあじさいの花色

あじさいの花色の秘密は「土壌pH」と「アルミニウム」にあります。

あじさいの花色はアントシアニン系色素が決めているのですが、この色素はアルミニウムをはじめとした金属イオンと反応して化合物を形成することで色が変化する性質を持っています。

詳しく言えば

根から多くのアルミニウムを吸収すればアントシアニンとアルミニウムが反応して青色

アルミニウムがあまり吸収できなければアントシアニンの色がそのまま反映されるので赤寄りのピンク色を発色することになります。

さて、土壌中にあるアルミニウムはpHによって溶出する程度が異なります。

酸性であればよく溶け(水溶性)

アルカリ性であればあまり溶けません(不溶性)

根は水を吸収する役割を持っていますので水に溶けたアルミニウムは吸収できても固体で存在しているアルミニウムは吸収できません。このことから、酸性土壌で咲くあじさいの花色は青色にアルカリ性土壌で咲くあじさいの花色はピンク色になります。

皆さんはあじさいの花色と聞くと何色を思い浮かべるでしょうか?

わたしは青色です。きっと皆さんも青色がメインカラーのあじさいを思い浮かべるのではないでしょうか?これにも理由があります。

実は日本の土壌は一般的に酸性寄りなのです。

・雨が多いので、アルカリ性分が流される

・酸性雨

・化学肥料の投入

・植物自体が酸性成分(水素イオンの放出)を吐く

以上の理由によって、日本の土壌は酸性寄り=あじさいの花色が青のイメージが強いのです。

アルミニウムは毒だった!?

さて、地殻や土壌にはアルミニウムの他にケイ素や鉄、銅などの様々な金属が含まれており、植物の生育を阻害していることが知られています。

特にアルミニウムは阻害効果が高く、わずか2-3ppmでも有害性を示します。

では、あじさいはアルミニウムによる生育阻害からどうやって身を守っているのでしょう?

実は花色がアルミニウムによって決定されることは20世紀初頭からよく知られていた現象なのですが、その防御機構については長らく解明されていませんでした。今でもその詳しい機構までは調べられていません。

しかし2012年の名大大学院情報科学研究科の研究グループによれば、水チャネルタンパク質とよく似た配列の「液胞型アルミニウム輸送体遺伝子」と「アジサイ細胞膜型アルミニウム輸送体」が鍵を握っているようなのです。

液胞型アルミニウム輸送体は植物細胞内から液胞

アジサイ細胞膜型アルミニウム輸送体は植物体から植物細胞内

アルミニウムを運搬する輸送体(トラックをイメージしていただければありがたいです)です。

これらを協調して機能させることで根から吸収したアルミニウムをスムーズに液胞内へ運搬することを可能にしているようです。

研究結果ではここまでしかわかりませんが、液胞内でアルミニウムにどのような処理をかけているのかを知れればアルミニウムによる生育阻害から作物を守る術を見つけ出せるではないかと期待されています。

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