メダカの体色遺伝学を深掘り｜色素胞の種類と発色メカニズム

メダカの体色を決める4種類の色素胞

メダカの体色は、皮膚の中に存在する「色素胞」と呼ばれる特殊な細胞の種類・数・配置によって決まります。人間の目には一見シンプルに見える体色も、実は複数の色素胞が層を成して重なり合い、光の反射や吸収を複雑に組み合わせた結果として現れています。

メダカには主に4種類の色素胞が確認されており、それぞれが異なる色素や結晶を持っています。品種改良を楽しむうえで、この色素胞の基礎を理解しておくことは非常に重要です。

黒色素胞（メラノフォア）

メラニン色素を生成・蓄積する細胞で、体表に黒色・褐色を与えます。メラノフォアは樹状突起を伸ばして広がり、メラニン顆粒を分散させることで体色を濃くします。黒メダカや青メダカの深みのある体色は、メラノフォアが多く・広く分布しているためです。

黄色素胞（キサントフォア）

カロテノイドやプテリジンといった色素を含み、黄色からオレンジ色の発色を担います。楊貴妃メダカの鮮やかな朱赤色は、このキサントフォアが体表全体に密に分布していることによるものです。餌に含まれるカロテノイドの量によって発色の濃淡が変わるため、飼育環境も体色に影響します。

虹色素胞（イリドフォア）

グアニン結晶を含む細胞で、光を反射・干渉させることで金属光沢や構造色を生み出します。幹之メダカの背中に走る「体外光」は、このイリドフォアが特定の配列で集積した結果として現れる現象です。結晶の向きや密度が変わるだけで、青白い光から金色の輝きまで多様な表現が生まれます。

白色素胞（ロイコフォア）

プリン結晶（主にヒポキサンチン）を含み、光を散乱させることで白色や乳白色を表現します。白メダカはメラノフォアとキサントフォアがほぼ欠損しており、ロイコフォアが優勢になることで白い体色が現れます。ラメ品種のキラキラとした輝きにも、ロイコフォアとイリドフォアの相互作用が関わっています。

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体色遺伝の基礎：主要な遺伝子と遺伝様式

メダカの体色遺伝は複数の遺伝子が関与する多因子遺伝であり、孟デルの単純な優性・劣性の法則だけでは説明しきれない複雑さがあります。しかし、基礎となる主要な遺伝子を押さえておくと、品種改良の見通しが立てやすくなります。

b遺伝子（black）とヒメダカの誕生

b遺伝子は劣性遺伝子で、ホモ接合（bb）になるとメラノフォアが著しく減少します。野生型（黒メダカ）はB_（BBまたはBb）の遺伝子型を持ちますが、bbになると黒色素が薄れ、黄色味が目立つヒメダカの表現型が現れます。江戸時代から親しまれてきたヒメダカは、この単一遺伝子の変異によって生まれた品種です。