植物のミカタ

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レンゲ栽培の履歴の違いで米粒の大きさが異なるという相談に対し、有機物の量とレンゲ由来の地力窒素に差がある可能性が指摘されました。米粒の大きさは養分転流に影響され、養分転流を促進するにはサイトカイニンホルモンが必要です。サイトカイニンの合成は発根量と関係しており、初期生育時の発根を促進することで合成を促せます。レンゲ栽培期間の短い場合に即効性の窒素追肥を行うのは、サイトカイニン合成を抑制する可能性があり、逆効果になると思われます。

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著者は「柑橘類の文化誌」を読み、ヨーロッパにおける柑橘類の歴史、特に宗教との関わりに興味を持った。さらに、柑橘類の育種は地域性によって異なり、西に広まったオレンジと東のミカンを比較することで、その影響が見えてくると考察している。

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この記事は、大分県津久見市で生まれた柑橘類「甘夏」について解説しています。甘夏はナツミカンの一種で、酸味が少なく甘みが強いのが特徴です。 著者は、愛媛県のミカン栽培に適した地質「緑泥石帯」と甘夏の産地との関連性を調査しました。その結果、甘夏の産地である津久見市上青江は緑泥石帯ではなく、堆積岩や火成岩の地質であることがわかりました。 ただし、上青江の東側には石灰岩の産地である下青江が存在します。石灰岩は愛媛県のミカン産地である秩父帯にも存在することから、上青江の堆積岩に石灰岩が豊富に含まれている可能性が考えられます。

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ゴールデンライスは、胚乳にβカロテンを蓄積するように遺伝子組み換えされたコメです。βカロテン合成経路のうち、コメに欠けていた「GGPPからフィトエン」と「フィトエンからリコペン」の2つの遺伝子を導入することで実現されました。フィトエン合成遺伝子はトウモロコシ、リコペン合成遺伝子はバクテリア由来です。この遺伝子導入により、コメは再びβカロテンを生成できるようになりました。ゴールデンライスは長年の開発期間を経て、フィリピンで商業栽培が開始されています。

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イネは水を求めて発根するのではなく、土壌中の窒素量と植物ホルモンが関係している可能性が高い。中干ししない場合、土壌中の有機物が分解され窒素量が増加、サイトカイニン合成が促進され発根が抑制される。一方、乾燥ストレスがオーキシンを活性化させるという報告は少なく、保水性の高い土壌での発根量増加事例から、イネにおいても乾燥ストレスとオーキシンの関係は薄いと考えられる。中干しなしの場合、初期生育に必要な栄養以外は有機質肥料を用いることで、サイトカイニン合成を抑え、発根を促進できる可能性がある。

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レンゲ栽培と中干しなし稲作で、土壌の物理性向上による肥料過多と倒伏が課題として浮上。レンゲによる窒素固定量の増加と、物理性向上による肥料効能の持続が重なった可能性。中干しのメリットは物理性向上により減少し、デメリットである高温障害回避と益虫増加の方が重要となる。解決策は施肥量減らし。この技術確立は、肥料・農薬削減によるSDGs、土壌炭素貯留によるCO2削減、鉄還元細菌によるメタン発生抑制に繋がり、持続可能な稲作に貢献する。

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トマトの老化苗定植は微量要素欠乏のリスクを高める。老化苗は根の活性が低く、土壌からの微量要素吸収が不十分になりやすい。特に亜鉛欠乏は深刻で、葉の黄化や生育不良を引き起こす。さらに、亜鉛は植物ホルモンのオーキシン生成に関与し、不足すると花や果実の形成にも悪影響が出る。結果として、収量低下や品質劣化につながるため、老化苗定植時には微量要素、特に亜鉛の適切な補充が必須となる。葉面散布は即効性が高く効果的である。

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麹菌（*Aspergillus oryzae*）は長年無性生殖のみを行うと考えられていましたが、近年の研究で有性生殖も可能であることが確認されました。2016年の農研機構の報告では、麹菌の有性生殖を阻害する「不和合性」の仕組みを解明し、この仕組みを操作することで人為的な交配育種が可能になったことが示されています。 具体的には、異なる麹菌株を交配させる際に、不和合性遺伝子を操作することで、雑種形成を誘導することに成功しました。これにより、麹菌の新たな育種法として、有用な形質を持つ株同士を交配させ、優れた特性を持つ新しい麹菌を開発できる道が開かれました。この技術は、醤油や味噌などの発酵食品の品質向上や、新たな機能性を持つ麹菌の開発に大きく貢献すると期待されています。

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大阪で珍しいサツマイモの開花に遭遇した著者は、日本の気候では通常開花しないサツマイモの品種改良方法や起源について考察している。日本では沖縄以外での開花は稀で、温暖化の影響を推測しつつも、品種改良は北関東で行われているという矛盾に触れ、その答えは過去記事「あの美味しい焼き芋の裏にはアサガオがいる」にあると示唆する。さらに、サツマイモの起源は中米・南米説が有力で、日本への伝播ルートは複数存在するものの未解明な点が多いことを学術論文を引用して解説。最後に、同じく中南米起源のアサガオの毒性に触れた過去記事へのリンクを添え、ヒルガオ科の植物の強靭さを紹介する関連記事へのリンクを掲載している。

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猛暑日が続く中、稲作における中干しの意義を再検討する必要がある。高温は光合成の低下や活性酸素の増加につながり、葉の寿命に悪影響を与える。中干しは発根促進効果がある一方、高温時に葉温上昇を招く可能性もある。レンゲ栽培田では中干しによるひび割れがないにも関わらず、高温に耐えているように見える。ケイ酸質肥料は高温時の光合成を改善し、特に中干し後の幼穂形成期に吸収量が増加する。ケイ酸吸収が少ないと気孔の開きが悪くなり、葉温上昇につながる。また、珪藻等の微細藻類の殻は、植物が吸収しやすいシリカの形になりやすい可能性がある。

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イネの秀品率向上には不定根の発生が重要である。植物ホルモン、オーキシンとサイトカイニンの相互作用が根と脇芽の成長に影響する。オーキシンは根の成長を促進し、サイトカイニンは脇芽の成長を促進する。オーキシンは細胞増殖を調整することで、茎の光屈性や根の重力屈性といった器官形成にも関与する。細胞壁の緩みや核の位置の変化による局所的な細胞分裂の調整は、今後の課題として残されている。

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イネは品種改良を通してサイトカイニン含量が増加し、収量向上に繋がった。サイトカイニンは分げつ伸長や養分転流に関与する重要な植物ホルモンだが、根の伸長は抑制する。高校生物で学ぶ「サイトカイニンは根で合成」は少し不正確で、実際は地上部で合成されたiP型サイトカイニンが根に運ばれ、tZ型に変換されて地上部へ送られ作用する。根の栄養塩が豊富だとtZ型への変換が促進され、サイトカイニン活性が高まる。

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イネの収量に関わる有効分げつと、そうでない高次分げつ（無効分げつ）の見極めは、中干し前後の時期だけでは不十分である。イネの花芽分化の条件を理解する必要がある。イネは短日植物で、日長が約10時間（暗い時間が14時間）になると花芽分化が始まる。ただし、花芽分化には一定期間の栄養生長期（基本栄養生長相）が必要となる。田植え時期が出穂時期に影響するため、地域ごとの栽培暦を参考にすると良い。無効分げつは、花芽分化の条件を満たす前に日長条件だけが満たされてしまった分げつも含むと考えられる。

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アサガオの青色はアントシアニン色素によるが、幻の黄色いアサガオの謎をフラボノイドから探る。フラボノイドは黄色い化合物の語源を持ち、ミヤコグサの黄色はフラボノイドの一種ケルセチンによる。アサガオはケルセチン合成経路を持つものの、アントシアニン合成が優先される。淡黄色のアサガオはアントシアニン合成が欠損した変異体と考えられ、ケルセチン合成の増加で黄色が濃くなる可能性がある。アサガオの鮮やかな青はアントシアニンと補助色素のフラボノールの共存によるものかもしれない。

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安納芋の鮮やかな黄色はβ-カロテンによるもので、この色素は風邪予防や免疫グロブリンの合成に関与する可能性があり、人体にとって重要な成分です。その為、β-カロテンを豊富に含む食材は美味しそうに感じられ、実際に安納芋は美味です。 今回、インスフィアファームから購入した安納芋を蒸して食べ、その色の濃さに改めて興味を持ちました。論文を調べた結果、安納芋の黄色はβ-カロテンによることが分かりました。β-カロテンは人体にとって重要な成分であり、その豊富な食材は美味しそうに感じられるのかもしれません。 また、安納芋は糖分も豊富に含むという分析結果も出ています。野菜の美味しさは、視覚的な色の魅力だけでなく、栄養学的にも重要な成分に起因する可能性があると考えられます。

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筆者は庭にチョウを呼ぶため、アザミの種を集めている。しかし、アザミは種が熟すとすぐに飛散し、また雌雄異熟のため種採集が難しい。そこで新たな群生地を探し、傾斜地で群生を発見。中には白いアザミがあり、シロバナノアザミか、色素欠損の変異体ではないかと推測している。白い花を見ると、学生時代に教授から変異原で花の色が白くなると教わったことを思い出した。シロバナノアザミの種も欲しいが、周辺の花と異なる色で受粉できるのか疑問に思い、「花とミツバチの共進化、花の色」の記事を思い出した。

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米粉は小麦粉よりアミノ酸スコアが高く、油吸収率が低い。小麦粉に含まれるアレルゲンとなるグルテンが少ないことも特徴。米の品種改良は食味向上のためタンパク質含有量を減らす方向で行われてきた。タンパク質が増えると食味は落ちるが、アミノ酸は深みを与える。分子育種の視点では、米に貯蔵されるアルブミンの合成に関わるタンパク質の欠損等により、材料となるアミノ酸は存在するもののアルブミンは合成されない。結果としてアミノ酸スコアが向上する可能性がある。これは個人的な見解だが、仮説を検証することで新たな知見に繋がる可能性がある。

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台風の大型化傾向を受け、温暖化対策の必要性が叫ばれる中、個人レベルでの取り組みの難しさや経済活動とのジレンマが指摘されている。発電による海水温上昇や過剰消費、火山活動の活発化による海水温上昇なども懸念材料として挙げられ、大量絶滅の可能性にも触れられている。著者は、二酸化炭素固定化を目指し、植物質有機物の活用による発根促進肥料に着目。生産過程での温室効果ガス排出削減と品質向上、農薬散布回数の減少による利益率向上を図ることで、環境問題への現実的なアプローチを試みている。綺麗事の押し付けではなく、生活や仕事の質の向上に繋がる実践的な対策の重要性を訴えている。

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この記事は、野菜の耐寒性と美味しさの関係について考察しています。寒さに触れた野菜は糖を蓄積するため甘くなりますが、耐寒性育種における不飽和脂肪酸の役割にも注目しています。不飽和脂肪酸は融点が高いため凍結防止に寄与し、特に冬野菜に多く含まれるとされます。 記事では、寒さに強い野菜の美味しさの背景に不飽和脂肪酸の濃度が関係している可能性を提起し、必須脂肪酸であるリノール酸、リノレン酸などのバランスがとれている野菜は健康的で美味しいという仮説を立てています。ω-3脂肪酸、ω-6脂肪酸といった必須脂肪酸の種類にも触れ、多様な脂肪酸の摂取の重要性を示唆しています。

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葉物野菜の筋っぽさは、開花準備の開始による栄養分の移動が原因とされる。開花が早まる要因として塩ストレスが挙げられ、高塩濃度環境では開花が促進されるという研究結果がある。つまり、土壌の高塩濃度化は野菜の食感を損なう。家畜糞堆肥による土作りは塩濃度を高める可能性があり、食味低下につながる。一方、土壌の物理性を高め、高塩環境を避けることで、野菜は美味しく育ち、人間の健康にも寄与する。ストレスの少ない健康的な栽培が、美味しい野菜、ひいては人の健康につながる。

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ダイズの原種であるツルマメのマメの色は黒色である。これは、ダイズの祖先は黒色で、長い栽培の歴史の中で黒色色素の合成を失ったことを示唆する。同様に、ブドウも元々は黒色だったが、育種で色素の合成が抑制され白ブドウになった可能性がある。ダイズが黄色の色になったのは、渋いポリフェノールを含む黒色色素を持たない株が好まれたためと推測される。

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ブドウの色は、プロアントシアニジンと呼ばれるポリフェノール色素による違いが原因と推測される。赤いブドウはプロアントシアニジンを合成する遺伝子が活性化されているが、白いブドウでは特定の遺伝子が抑制されているため、赤い色素が合成できない。 同様に、黒大豆と黄大豆の色素の違いも、プロアントシアニジン合成の遺伝子発現の違いによる可能性がある。黒大豆の黒い色はプロアントシアニジンによるものだが、黄大豆ではこの色素合成に関わる酵素が一部失われたために、黒い色素が合成できなくなったと考えられる。 この仮説を検証するための実験には、遺伝子を操作した植物を使用することが考えられる。

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植物の成長促進における枯草菌の役割に着目し、みすず書房「これからの微生物学」の記述を基に考察。枯草菌は植物ホルモンのオーキシンやブタンジオールを産生し、成長を促進する。また、納豆菌（枯草菌の一種）はフィチン酸分解酵素を分泌し、有機態リン酸を分解できる。このことから、家畜糞堆肥施用土壌で腐植主体に変えるとリン酸値が上昇する現象は、枯草菌による有機態リン酸の分解・可給化が要因だと推測される。この作用は、リン酸施肥量削減の可能性を示唆する。

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緑の革命(1940～60年代)は、農薬、灌漑、合成窒素肥料、品種改良といった技術を発展途上国に広め、劇的な食糧増産を達成しました。中でもハーバー・ボッシュ法は、空気中の窒素からアンモニアを合成することを可能にし、肥料生産に革命をもたらしました。窒素ガス(N₂)と水素(H₂)からアンモニア(NH₃)を合成するこの方法は、高温高圧下で反応を進めることで、安定した窒素分子の三重結合を切断します。こうして得られたアンモニアは、硫安などの肥料の原料となり、植物の生育に不可欠な窒素を供給できるようになりました。この技術革新は、緑の革命の根幹を支え、世界的な人口増加を支える食糧生産を可能にしました。

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メロンの網目模様（ネット）は、果実内部の糖度と関連がある。網目が細かく盛り上がっているほど、糖度が高いとされる。著者は学生時代にメロンの差し入れを研究室間で運ぶ際、この知識を活かして一番良いメロンを昆虫研の先生に渡した経験を持つ。 最近、メロンを6人で分け合う際に、どのメロンを選ぶかで人間性が試されるという話になった。著者は、最も網目の発達したメロンの中央部分を選んだ。これは、切り分けた後では網目の優劣は関係ないと考えての行動だった。しかし、周囲からは最も良い部分や悪い部分を選ばないことが人間性の低さを表すと言われ、メロンが人の本性を映す鏡であると実感した。

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遺伝子組み換えは、特定の遺伝子の機能を調べる研究手法として利用される。例えば、青いアサガオの鮮やかな青色色素に関わる遺伝子を特定し、その遺伝子を薄い青色のアサガオに導入することで、遺伝子の機能を検証する。導入後、花色が鮮やかになれば、その遺伝子が青色色素合成に関与していることが証明される。しかし、遺伝子組み換え作物において、導入された遺伝子が植物にとって有益に働くことは稀である。遺伝子が活用される保証はなく、F1種子における課題も存在する。つまり、遺伝子組み換えは研究ツールとしては有効だが、作物改良においては、導入遺伝子の効果が限定的である可能性が高い。

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F1種子は均一性と収量性に優れる一方、地域環境への適応という点で大きな欠点を持つ。植物は環境変化に対応するため、普段は発現しない様々な機能を秘めている。地域に根付いた固定種は、その土地特有の環境に適応した遺伝子制御を持つ可能性があるが、F1種子はその可能性を閉ざしてしまう。F1種子の耐病性や耐虫性は平均的なもので、特定地域の環境に特化した進化は期待できない。真に地域に最適な品種を作り出すには、F1の均一性と固定種の環境適応力を融合させる必要があり、統計学、遺伝学、そして長年の選抜努力が不可欠となる。

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F1種子は、異なる純系品種を交配して得られる雑種強勢を利用した一代雑種。均一な形質（背丈、味など）を示し、収穫効率や品質安定に寄与する。F2世代以降は形質がばらつき、均一性が失われるため、F1種子の継続利用が必要となる。種会社は雑種強勢を生む親株を維持・交配し、F1種子を提供することで、農家の手間を省き、安定した農業生産を支援している。F1種子の利用は、種会社と農家のWin-Winの関係と言える。不稔性などの問題は、F2世代の品質ばらつきを考慮すれば些末な点である。

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F1品種の親株確保の難しさについて、遺伝要素を追加して解説。甘さと歯ごたえが良い高品質F1(AaBb)を親(AABBとaabb)から得られても、F2では16通りの遺伝子型に分離する。F3でF1と同じ品質を得るには、1/16の確率で出現するAABBとaabbを親株として確保する必要がある。遺伝要素Cが追加されると確率は1/64に低下。実際は更に多くの要素が関与するため、品種改良における親株確保は非常に困難。

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F1種子は、異なる純系の親を掛け合わせて作られるため、優れた形質を示す。しかし、F1種子から採れたF2種子は、メンデルの法則に従い形質が分離するため、元のF1と同じ高品質の株は50%しか出現しない。栽培者が高品質株を見分けるのは難しく、多めに種を蒔いても無駄が生じる可能性がある。また、F3以降の品質保証には、低品質の株を残す必要があり、これも困難。よって、F1種子からの種採りは、品質の不確実性が高く、期待した結果を得にくい。

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記事では、アサガオの花弁の形状について考察しています。切咲と呼ばれる花弁が切れ込んだアサガオと、曜白と呼ばれる白い模様が入ったアサガオを比較し、曜白の白い部分をなくすと切咲に似た形になることから、アサガオの祖先は5枚の花弁を持つ花だったのではないかと推測しています。また、葉のギザギザは細胞死による調整の結果であるという例を挙げ、曜白の模様も太古の記憶を呼び覚ました結果である可能性を示唆しています。 次の記事「茎が筒状になれたことは大きな革新だったはず」の内容は提供されていませんので要約できません。

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記事は、ある植物の枝変わりについて考察しています。道端に生えた鮮やかな黄色の植物が目に留まり、その色の異常性と生存の謎を探っています。通常、植物は緑色の葉緑素で光合成を行いますが、この植物は葉緑素が欠乏しているように見え、黄色の色素が目立っています。葉緑素が少ないと光合成の効率が低下するため、生存は不利になるはずです。しかし、この個体は他の植物と共に生き残っています。これは誰かが意図的に残しているのか、それとも他の要因があるのか、記事では疑問を投げかけています。周辺の雑草管理がされていないことから、人為的な保護ではない可能性も示唆しています。最終的に、なぜこの黄色の変異株が存在し続けるのか、明確な答えには至っていません。

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北野天満宮は菅原道真を祀る神社で、梅の名所として知られる。特に品種改良された梅は、花が密集していることが特徴。原種に近い梅と比較すると、八重咲きや花弁の色だけでなく、節間の長さや蕾の数に違いが見られる。矮化によって節間を短くし、一つの節から複数の蕾を出すことで、花が密に集まり、より美しい印象を与える。これはポインセチアにも見られる傾向であり、人々は梅の美しさを追求するために、こじんまりと密に咲く品種を好んで育ててきたと考えられる。

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ポインセチアは育種が盛んで、多様な品種が存在する。特に色のバリエーションが豊富で、白い下地をベースに赤い色素の量でピンクから真紅まで変化する。また、部分的な脱色による斑入りも存在する。これは色素が欠損している部分であり、白い色素が発現しているわけではない。同様の現象はチューリップの花弁でも見られるが、ポインセチアの場合は苞葉という葉で起こっている点が異なる。

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八重咲きの椿（または山茶花）の花弁に部分的な白の模様が見られる。これはチューリップの品種改良におけるウイルス感染による脱色現象を想起させる。チューリップでは、ウイルス感染による脱色が遺伝的に引き継がれ、美しい模様を持つ品種が生まれた。写真の椿の模様も同様のメカニズムによるものだろうか、という疑問が提示されている。

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伊勢菊は日本の三大珍花の一つで、著者はその特異な形状に強い興味を持つ。細く不安定な舌状花は個々の秩序を持たないように見えるが、全体としては調和のとれた美しさを持つ。江戸菊にも規則性はあるが、伊勢菊は花弁の向きに規則性がない。著者は、このような形状がどのようにして生まれたのか、その変異の過程に思いを馳せている。古典菊には大輪もあるが、著者は大きさや華やかさよりも、伊勢菊のような独特の形状に魅力を感じている。

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新宿御苑で見た丁子菊は、他の菊とは異なり、中心部の筒状花が目立つ。一般的な菊は舌状花の美しさを追求しているが、丁子菊は筒状花に焦点を当てている。菊は頭状花序と呼ばれる集合花で、中心の筒状花と外側の舌状花から成る。肥後菊、嵯峨菊、江戸菊は舌状花の美を追求した例だが、丁子菊は筒状花の美を追求した珍しい品種と言える。このように、集合花の育種は、どちらの花に焦点を当てるかで大きく姿を変える。

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新宿御苑の菊花壇展で見た江戸菊は、外側の花弁が太く内側に丸まるのが特徴。中心部のふさふさした部分は花弁に包まれている。嵯峨菊と似た形状だが、外側の花弁が太い点が異なる。肥後菊、嵯峨菊、江戸菊は、花弁の形や長さ太さの違いで個性を出し、育種家のポリシーが反映されているように感じる。

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稲穂を見て、農耕における最大の品種改良は「脱粒性の欠損」だと感じた。熟しても種子が落ちないため、コンバインで一斉に収穫できる。これは、少ない労力で多くの収穫を得られるようになったことを意味し、人類にとって革命的な発見だった。太古の人々は、脱粒しない株を偶然発見したのだろう。鳥に食べられないよう種子が落ちる性質を失った稲は、本来不利だが、人間にとっては効率的な収穫を可能にした。この偶然の発見が、農耕文化の発展に大きく貢献したと言える。