あいちけんは、きくを つくる りょうが 日本で いちばん おおい ところです。ぜんこくの きくの およそ 3ぶんの 1が、ここから でて います［7］。

この きくの はたけで、よるに でんとうを つけます。そうすると、きくに「ひるが ながいな」と おもわせる ことが できます［7］。

ひかりを あてて いる あいだ、きくは はなを つくりません。でんとうを けすと、はなが さきます。こうして、ふゆにも きくを とどけられます［6］。

でも、きくは どうして ひるの ながさを わかるのでしょう。

愛知県は、菊の出荷量が全国で最も多い産地で、全国のおよそ3分の1にあたります。主な産地は田原市です［7］。

夜の畑で行われているのは「電照栽培」です。花芽ができる前に夜間に電灯をつけて、植物に「昼が長い」と感じさせ、開花を遅らせます。畑に布をかけて光を遮る方法と組み合わせて、一年をとおして出荷しています［7］。

キクの場合、夜中に数時間電灯をつけて夜を中断すると、花芽ができるのが抑えられます。約60日抑えてから電灯を止めると花が咲き、冬にも出荷ができます［6］。近年は電灯をLEDにする農家も増えています［7］。

夜に少し明るくしただけで、なぜ花が止まるのでしょうか。その手がかりは、100年あまり前の、一本のタバコの観察にありました。

愛知県は菊の全国1位の産地で、出荷量は全国の約3分の1を占め、主産地は田原市である。花芽ができる前の段階で夜間に電照して昼が長いと感じさせ、開花を遅らせる。遮光と組み合わせて、年間を通じた出荷を可能にしている。近年はLED電照も普及しつつある［7］。

キクは短日植物で、夜中に数時間点灯して暗期を中断すると花芽形成が抑制される。約60日抑制したあとに電照を止めると開花するので、冬の出荷ができる［6］。ここで注目したいのは、人為的に変えているのが日中の明るさではなく、夜の暗さの側だという点である。

では、植物は一日のうちどの部分を数えて、季節を判断しているのか。この問いの出発点は、1920年に発表された、あるタバコの観察にある。

むかし、アメリカの ガーナーさんと アラードさんは、ふしぎな たばこに きづいたと つたえられて います。マリーランド・マンモスと いう ひんしゅです［2］。

この たばこは、ワシントンより きたでは、あきの しもで かれるまでに、はなが さきません。ところが、ふゆの おんしつでは、はなが さきました［2］。

おんしつの なかで、あかりを つけて ひるを のばして みると、ふゆでも さかなく なりました。ふたりは「日の ながさが、はなの じきを きめる」と かんがえました。1920ねんの ろんぶんです［2］。

このように、日の ながさに はんのうする せいしつを「こうしゅうせい」と よびます［1］。

日が みじかく なって さく しょくぶつを「たんじつしょくぶつ」と いいます。アサガオ、コスモス、イネなどです。日が ながく なって さく しょくぶつは「ちょうじつしょくぶつ」で、ホウレンソウなどが そうです［3］［4］。

でも、本当に「ひる」の ながさを はかって いるのでしょうか。

1920年、アメリカの研究者ガーナーとアラードは、「マリーランド・マンモス」というタバコの品種に目をつけたと伝えられています。南部で育てたこの品種は、ワシントンD.C.より北だと、育つ季節のうちに花が咲かず、秋の霜で枯れてしまいます。ところが、冬の温室で育てると、花が咲きました［2］。

さらに、冬の温室で人工の光を当てて昼を長くすると、花が咲かなくなりました。二人は、日の長さが花の咲く時期を左右すると考えました。この論文は1920年3月、Journal of Agricultural Research に発表されています［2］。生き物が昼夜の長さの変化に反応するこの性質が、光周性です［1］。

日が短くなると花をつける植物を「短日植物」といい、アサガオ、キク、コスモス、イネ、ダイズなど、夏から秋に咲くものが多く含まれます［3］。反対に、日が長くなると花をつける「長日植物」には、ホウレンソウやシロイヌナズナなどがあります［4］。

ところで、「日が短い」とは、昼が短いことでしょうか、夜が長いことでしょうか。

光周性は、1920年にアメリカの育種学者ガーナーとアラードが報告した、生物が昼夜の明暗周期の変化に反応する性質である［1］。きっかけは、南部で育成されたタバコ品種 Maryland Mammoth だった。この品種はワシントンD.C.より北では生育期のうちに花が咲かず、秋の霜で枯れる。ところが、冬の温室では花が咲く。さらに温室で人工の光により昼を延ばすと、冬でも咲かなくなった。このことから二人は、日の長さが開花を左右すると結論したと伝えられる。論文は Journal of Agricultural Research 18巻11号（1920年3月）である［2］。

反応のしかたで植物は分けられる。短日植物は、厳密には一定時間以上の暗期をもつ光周期を与えないと花芽をつくらない植物で、アサガオ、オナモミ、イネ、キク、コスモス、ダイズなど、夏から秋に咲くものに多い［3］。長日植物は日が長くなると花をつける植物で、ホウレンソウやシロイヌナズナが例に挙がる［4］。

ただし、「短日」「長日」という呼び名は、植物が測っているのが昼の側なのか夜の側なのかまで、教えてくれない。

しらべて みると、たんじつしょくぶつが はなを つくるかは、ひるより「よる」の ながさが かかわって いると わかりました［3］。

たとえば オナモミと いう しょくぶつは、8.5じかん いじょう つづけて くらい よるが ないと、はなを つくりません。この 8.5じかんは オナモミの かずで、しょくぶつごとに ちがいます［3］。

もっと ふしぎな ことが あります。よるが じゅうぶん ながくても、まんなかで ほんの すこしだけ ひかりを あてると、たんじつしょくぶつは はなを つくらなく なるのです［4］。

まるで、ストップウォッチで よるの ながさを はかって いるように 見えます。ただし、ほんとうに ストップウォッチが ある わけでは ありません。

きくの はたけで でんとうを つけるのは、この「よるを とちゅうで きる」ためでした。ところで、どんな ひかりでも きくのでしょうか。

実験をしてみると、植物が反応しているのは昼の長さより夜の長さでした。たとえばオナモミでは、8.5時間以上つづく暗い時間（暗期）があると、花ができはじめます。ただしこの8.5時間はオナモミの値で、植物の種類によって変わります［3］。

さらに、暗期が十分に長くても、その途中でごく短い時間だけ光を当てると、短日植物の花芽づくりは邪魔されます。必要なのは、ただ合計で夜が長いことではなく、夜が「ひと続きで長い」ことなのです［4］。

菊畑の電灯は、この性質を使っています。夜を途中で切って、夜が短いと思わせているわけです。まるで夜の長さをストップウォッチで測っているように見えますが、本当に時計があるわけではありません。

では、夜に当てる光は、どんな色でもよいのでしょうか。

短日植物が測るのは、昼ではなく夜（暗期）の長さである。オナモミは8.5時間以上連続した暗期が与えられると花成が誘導される。この値を限界暗期といい、植物ごとに異なるので、他の植物に一般化はできない［3］。

決め手となる実験が、夜の中断（night break）である。暗期が十分に長くても、途中でごく短時間光を照射すると、短日植物の花芽形成は阻害される［4］。もし合計の暗期の長さだけが問題なら、この中断は効かないはずだ。実際には効くので、条件は「連続して長い暗期」だとわかる。電照栽培は、まさにこの性質を農業に応用したものである［6］。

では、この夜の中断に効く光は、どの色なのか。

よるの あいだに あてる ひかりの なかでも、あかい ひかりが とくに よく きくと いわれます［4］。

ところが、あかい ひかりの すぐあとに「えんせきしょくこう」と いう ひかりを あてると、あかい ひかりの はたらきが なくなります。しょくぶつは また、はなを つくれるように なります［4］。

1950ねんだいの はじめ、ボースウィックさんたちは、レタスの たねでも おなじ ことを みつけました。あかい ひかりと えんせきしょくこうを かわるがわる あてると、めが でるかは、さいごに あてた ひかりで きまったのです［5］。

ひかりに、スイッチのように「いれる」「きる」が あるみたいです。どんな ぶっしつが いるのでしょう。

夜の中断に特によく効くのは、赤い光（波長660nm付近）です。ところが、その直後に遠赤色光（波長730nm付近）を当てると、赤い光の効果が打ち消され、花をつけられる状態にもどります［4］。

同じことは、花ではなくレタスの種でも見つかっています。1950年代のはじめ、ボースウィックらは、赤い光と遠赤色光を交互に何回か当てると、発芽するかどうかは「最後に当てた光」が赤か遠赤かで決まることを発見しました［5］。

このことから、ヘンドリックスは、光を受け取る分子が二つの型のあいだを行き来していると考えました［5］。まるで、赤で「入」、遠赤で「切」になる照明のスイッチのようです。ただし、本当はスイッチではなく、分子の型が変わる現象です。

この分子は、実際に取り出せたのでしょうか。

夜の中断に特に有効なのは赤色光（660nm付近）である［4］。しかも、赤色光の直後に遠赤色光（730nm付近）を照射すると、阻害効果は打ち消され、花をつける能力がもどる。これが光可逆性である［4］。

種子の発芽でも同じ現象が見つかった。1950年代はじめ、ボースウィックらはレタス種子に赤色光と遠赤色光を交互に当て、発芽率は最後に受けた光が赤色光か遠赤色光かで決まることを示した［5］。これを受けてヘンドリックスは、光を受けとる分子が二つの型を行き来すると結論した［5］。

注意したいのは、花の場合に確かめられているのは「赤で止まり、直後の遠赤で打ち消される」という点で、レタスの結果をそのまま花に当てはめたわけではないことである。では、この分子の正体は何か。

この ぶっしつは「フィトクロム」と よばれます。ひかりを うけとる ためにある、いろの ついた たんぱくしつです［5］。

フィトクロムには ふたつの かたちが あります。あかい ひかりを うけると、えんせきしょくこうを うける かたちに かわり、えんせきしょくこうを うけると、もとに もどります［5］。

1959ねん、バトラーさんたちが、トウモロコシの もやしのような めから、フィトクロムを とりだす ことに せいこうしました［5］。

フィトクロムは、はなを つくるか どうかなど、しょくぶつの そだちかたを ととのえて います［5］。

では、ひかりを かんじた あとで、はなは どこで つくられるのでしょう。

光を受け取る分子の正体が、フィトクロムです。光のエネルギーを受け取る色素タンパク質で、赤色光を吸収する型（Pr）と、遠赤色光を吸収する型（Pfr）があります。光を受けるとお互いに変わります［5］。

1959年に、バトラーらがトウモロコシの黄化芽生え（光を当てずに育てたもやしのような芽）から、フィトクロムを取り出すことに成功しました［5］。

フィトクロムは、花芽をつくるのを促したり抑えたりするほか、植物の育ち方を調節します［5］。夜の中断で赤い光が効き、遠赤色光で取り消せるのは、この分子が二つの型を行き来するからだと考えられています。

光を感じとっても、それだけでは花は咲きません。感じとった情報は、どこでどう花につながるのでしょうか。

フィトクロムは光受容体として働く色素タンパク質で、赤色光吸収型Pr（吸収極大は666nm付近）と遠赤色光吸収型Pfr（725nm付近）が、光を受けて互いに変換される。花芽分化の促進・抑制など、植物の生長・発育を調節する［5］。

実体の単離は、1959年のバトラーらによるトウモロコシ黄化芽生えからの抽出である［5］。光可逆性の現象の報告（1950年代はじめ）から、分子の抽出（1959年）までには数年あいている。PrとPfrの変換によって赤色光の効果と遠赤色光による打ち消しが説明できる、というのが現在の理解の骨格である。

光を感じたあとの情報が、どう開花に結びつくのかを見ておこう。

ひかりを かんじるのは、葉です。葉は よるの ながさを かんじると、はなを さかせる あいずを つくります。この あいずを「フロリゲン」と よびます［8］。

あいずは、くきの なかの みちを とおって、くきの さきまで はこばれます。そこで はなが つくられます［8］。

フロリゲンの しょうたいは、「FT」と いう ちいさな たんぱくしつの なかまだと かんがえられて います［8］。

フロリゲンと いう かんがえは、いまから 70ねんほど まえに でましたが、ながい あいだ、しょうたいは わかりませんでした。2007ねんに、イネで、FTに にた「Hd3a」という たんぱくしつが 葉から くきの さきへ うごいて、はなを さかせると しめされました［9］。

光を感じる場所は葉で、花ができる場所は茎の先（茎頂）です。離れた二か所をつなぐのが、「フロリゲン」と呼ばれる花を咲かせる信号です。葉が日の長さを感じると葉でつくられ、篩管という通り道を通って茎の先に運ばれて、花芽をつくらせます［8］。

この信号の正体は、FT（FLOWERING LOCUS T）という小さなタンパク質、またはその仲間だと考えられています［8］。

フロリゲンという考えは約70年前に提案されましたが、正体は長く不明でした。2007年、玉置らの研究で、イネでFTに近いHd3aというタンパク質が葉から茎頂へ動き、開花を促すことが示されました。「イネのフロリゲンだろう」と考えられています［9］。

夜の長さを測る光の分子から、花を咲かせるタンパク質まで、植物は離れた場所どうしで情報をやりとりしています。

葉が日長を感じると、開花の信号であるフロリゲンが葉でつくられ、篩管を通って茎頂に運ばれ、花芽形成を開始させる。その実体の有力な候補はFT（FLOWERING LOCUS T）という小さなタンパク質（またはその仲間）である［8］。そのため、光を受け取る場所（葉）と花ができる場所（茎頂）が離れていても、開花は成り立つ。

では、なぜ正体の特定が遅れたのか。フロリゲンという考えは約70年前に提案されたが、移動する信号として同定されないまま長い時間が過ぎた。2007年、玉置らはScience誌（316巻1033〜1036ページ）で、FTに近いHd3aタンパク質がイネの葉から茎頂へ移動して開花を促すことを示し、イネのフロリゲンだろうとした［9］。

ここで言えるのは、イネではHd3aが有力な候補だという点までで、すべての植物で同じ分子が同じ役割をするとは、この記事の資料からは言えない。

夜の中断、赤色光と遠赤色光、フィトクロム、フロリゲン。菊畑の電灯の向こうには、この一本の道すじがあった。

今日できること

おみせで、きくを さがして みましょう。ねふだや ラベルに、さんちが かいて あるかもしれません。あいちけんの きくを 見つけたら、なぜ ふゆでも うって いるのか、かんがえて みましょう。

出かけてできること

でんしゃや くるまに のって いて、よるに はたけの ほうから あかりが 見えたら、おうちの ひとに きいて みましょう。きくを そだてて いる ところかも しれません。よるは、ひとりで でかけません。

こうしきの 情報じょうほう

あいちけんの のうぎょうそうごうしけんじょうの ホームページに、きくの はなしが のって います。

今日できること

花屋さんやスーパーで菊を探して、産地が書いてあるか見てみましょう。愛知県産の菊を見つけたら、どうして冬でも売られているのか、今日の記事を思い出して考えてみます。

出かけてできること

電車や車で夜に移動するとき、畑やビニールハウスの方に明るい場所が見えたら、家の人に話してみましょう。電照栽培かもしれません。夜は一人で出かけないでください。

公式情報

愛知県農業総合試験場の花きのページに、菊の電照栽培や産地のことが載っています。気になった言葉は、コトバンクで「光周性」「フィトクロム」を引いて調べられます。

今日できること

店頭の菊の産地表示を見て、季節ごとの産地がどう変わるかを記録する。夜の長さを人為的に変える電照栽培が、出荷の時期をどう動かすかを考える手がかりになる。

出かけてできること

夜に電車や車で移動する際、農地に明るいビニールハウスが見えたら、電照栽培の可能性を考える。安全のため、夜間の外出は保護者と一緒に行う。

公式情報

愛知県農業総合試験場の花きのページ（電照栽培の解説あり）を読む。発展として、玉置らのScience論文（2007年、316巻1033〜1036ページ）の抄録を読み、Hd3aが移動する信号であることを、どんな実験で示したのか確かめたい。海外の原典は英語で書かれている。