【体験ゼミレポート】植物の色の変化の不思議を探る

8月19日(土)・20日(日)に開催されたオープンキャンパス。たくさんのイベントの中でも、幅広いテーマの講義や実験を体験できると好評な「体験ゼミ」。今回は数あるテーマの中から、バイオ環境学部バイオサイエンス学科 ラファエル・プリエト准教授の「植物の色の変化の不思議を探る」のレポートをお送りします!

植物の色って、どうしたら、どのように変化するの?

私たちは、身の回りにある四季折々の花々が様々な色彩で咲くことを、またある種の植物は、時の経過によって花色が変化していくこともよく知っています。考えてみれば、不思議だと思いませんか。

たとえば、「青いバラ」はどうしてこれまでなかったのだろうか。そしてそれがどうしてこの世に出現することができたのか。そうした「不思議」を科学的に解明する、とても興味深い内容です。はじめに、今回のゼミのメインテーマである実験に先立ち、プリエト先生から花の色を決定づけるDNA(遺伝子)情報について、その組み換え技術によって「青いバラ」が開発された仕組みが説明されました。

そして、いよいよ実験がはじまりました。花や果実、葉、茎に含まれる色素、アントシアニンを抽出し、水素イオン濃度(pH)の違いによってその色がどのように変化していくかを調べる実験です。
学生たちは、メスやピペットマンなど、はじめて手にする実験用具を手に持ち、やや緊張した表情です。

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用意された、赤いバラ、紫キャベツ、ナス、ブドウの中から各人が思い思いに素材を選び、メスで細かく刻んでいきます。それをチューブに取り、塩酸・メタノールの混合液を加えていきます。さらにボルテックスという攪拌器を使ってまんべんなく攪拌し、アントシアニンの抽出液をつくっていきました。
さらに少容量のチューブに取り分けて、それぞれのチューブに濃度の異なる水素イオン濃度の緩衝液(pH4-12)を加えて、色がどのように変化していくかを実際に見ていきました。
アントシアニンの分子構造がpHによって、つまり、酸性、中性、アルカリ性条件下で変化していく違いを色によって確認したのです。

一方、たとえば、私たちがなにげなく知っているアサガオの花色の変化。咲きはじめは赤く、その後青色に変わってきます。これはアサガオの液胞のpHが開花後に弱アルカリ性に上昇して青くなっていく、そうした自然界の現象も今回の実験によって理解することができました。

花の色の不思議が、もはや不思議ではなくなる実験。体験受講した学生たちも、自分たちの手と目でしっかり知り学ぶことができたようです。

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バイオ環境学部バイオサイエンス学科

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