花芽形成の調節について

※花芽形成は、日長の変化によって影響を受ける

　＝花芽形成には、「光周性」がある

１、光周性と花芽形成

※光周性と花芽形成との関係の視点から見た時に、長日植物、短日植物、中性植物の３つに

　大きく分けることが出来る

・長日植物・・・春から初夏にかけて花芽形成され、連続した暗期　＜　限界暗期になる

　　　　　　　　（長日植物は、日が長くなる時期が花芽形成する時期になり、

　　　　　　　　　ダイコンやアブラナなどが例）

・短日植物・・・夏から秋にかけて花芽形成され、連続した暗期　＞　限界暗期になる

　　　　　　　　（短日植物は、日が短くなる時期が花芽形成する時期になり、

　　　　　　　　　コスモス、アサガオ、イネなどが例）

・中性植物・・・花芽形成される時期は、特に決まっていなくて、ナスやトマトなどが例

※限界暗期・・・花が咲くために最低限必要な暗期のことで、いくつかの特徴がある

※限界暗期に関する実験

　・１２時間を限界暗期とした場合、暗期と明期の時間がどれくらい必要かを実験してみた

　　①暗期８時間　／　明期１６時間　　　　　→　　　長日は咲く　／　短日は咲かない

　　②暗期１６時間　／　明期８時間　　　　　→　　　長日は咲かない　／　短日は咲く

　　③暗期８時間　／　明期８時間　　　　　　→　　　長日は咲く　／　短日は咲かない

　　④暗期１６時間　／　明期１６時間　　　　→　　　長日は咲かない　／　短日は咲く

　　⑤暗期合計１６時間　／　明期８時間　　　→　　　長日は咲く　／　短日は咲かない

　　　（途中少し明期を作る＝光中断）

　→この実験から分かること

　　・必ず一定の暗期が必要

　　・①と③より、暗期と明期のバランスではなく、暗期の長さが重要

　　・⑤より、途切れることなく連続した暗期が必要

２、花芽形成に関わるホルモン

※花芽形成に関わる一番重要なホルモン　　→　　フロリゲン

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（花成ホルモン、花芽形成ホルモン）

・フロリゲンの特徴

　→・師管を通る

　　・葉で日長変化を感知し、葉でフロリゲンが合成される

　　・種によらず、その構造が類似している（機能を果たす部分は同一）

３、花芽形成と温度

※基本的に、花は開花しないと結実しない

　→代表的な例として、秋まきコムギがある

・秋まきコムギの例

　→・秋まきコムギは、一度低温（冬）を経験しないと開花と結実しない

　　　　→秋まきコムギのような越年生植物は、冬を経験する必要がある

　　　　　＝そのため、冬の経験が必要な種は、人工的に「春化処理」をする必要がある

　　　　※低温処理は、ジベレリンでもよい

花芽形成の調節 from: アラエス

種子の発芽の調節について

①種子の発芽

※種子の発芽までの流れ

　　　　　　　　水分　　　　　アブシシン酸の減少

　休眠　　→　　温度　　＋　　　　　　＆　　　　　→　　吸水が増大して、発芽につながる

　　　　　　　　酸素　　　　　ジベレリンの増加

※吸水量が増加すると養分が分解され、さらに増加すると成長につながる

・種子の発芽に関する実験

・糊粉層が周りについた種子を半分に切り、胚がないほうをＡ、胚があるほうをＢにする

・シャーレを２つ用意し、１つのシャーレに寒天（デンプン）を入れ、

　アミラーゼ（触媒酵素）が糖に変える

　※この時に、発育に必要なエネルギーを得る

・ＡとＢをヨウ素液につける

・この実験をすると、寒天に置いたＡの種子以外（寒天に置いたＢの種子、

　寒天に置いてないＡとＢの種子）は青紫色にならない

　→上の実験から、以下のようなことがわかった

　　種子が吸水　　→　　胚でジベレリンが合成　　→　　糊粉層でアミラーゼを合成

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　※この時に、胚乳にあるデンプンを

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　糖に分解する

　→デンプンの分解は、胚があると良い

　→結果的に、ジベレリンがあると良い

　　※胚はジベレリンを分泌する

②種子の発芽と光

※種子には、光発芽種子と暗発芽種子とがある

　・光発芽種子・・・レタス、タバコなどの小型で、貯蔵物質が少ない

　　　　　　　　　　（発芽したらとたんに光合成が開始する）

　・暗発芽種子・・・カボチャ、ケイトウなどの種子のこと

・光には、赤色光（Ｒ）と遠赤色光（ＦＲ）とがある

　→・赤色光・・太陽から直接浴びさせることが出来る光で、

　　　　　　　　クロロフィルによく吸収される（光合成に利用される）

　　・遠赤色光・・太陽からの光を木が受け、木から漏れて地面にたどり着くまでの光で、

　　　　　　　　　発芽に適していない

　　　※これらを感知できるフィトクロムというものがある

　　フィトクロム　　→　　赤色光吸収　　　→　　フィトクロム

　　　　Ｒ型　　　　←　　遠赤色光吸収　　←　　　ＦＲ型　　　　　という動きがある

※Ｒ型とＦＲ型を交互に照射すると、最後に照射した光がＲ（赤色光）の時に発芽する

③種子の発芽と温度

・低温要求種子という種子がある

→・温帯北部～亜寒帯にある

　・５℃前後で、１～数か月存在する（この後に春が来る）

・人工的に低温期間を与える（低温処理）をすることで、発芽につながる

　※低温処理の代わりにジベレリン処理をしても発芽する

④花芽形成の調節

　※花芽形成は、別の回で説明

種子の発芽の調節 from: アラエス

植物ホルモンについて

※植物ホルモンの特徴

　・若い組織で合成

　・微量で作用

　・細胞内の情報伝達　　→　　成長、分化

１、植物ホルモンの種類

①オーキシン

　・細胞壁の性質を変化させる（膨圧の低下）

　　※吸水を増大させるため、体積が増加する

　　　→そのため、細胞の伸長成長を促進させる

　・最適濃度は、根　＜　芽　＜　茎　の順番

　・頂芽優勢という特徴がある（頂芽・・・茎頂分裂組織のこと）

　　→頂芽切除をすると、側芽成長が起こる

　　　＝オーキシンは、側芽の成長を抑制し、頂芽の成長を促進する

　　　　※オーキシンは側芽にとって濃すぎて、側芽の最適温度が低い

　・発根促進という特徴がある

　　→葉つきの枝で不定根（本来生えるはずのない根）が生えることがある

　・極性移動という特徴がある

　　※根の先端部分の上と下に寒天片を置き、オーキシンを上の寒天片に含ませる

　　　（上をＡに、下をＢにする）

　　　→すると、ＡからＢに向かってオーキシンが落ちる

　　　→先端部分を逆さまにして、Ａを下に、Ｂを上にすると、

　　　　ＡからＢに向かってオーキシンがのぼる

　　　　＝つまり、ＡからＢの方向に向かってオーキシンが移動する

　　　　　※この移動のことを、極性移動という

　・子房や果実の成長と成熟

　・離層形成の抑制　→　落果、落葉の抑制の機能がある

　　※離層形成は、オーキシンが減少し、アブシシン酸が増加する

②ジベレリン

　・イネの馬鹿苗病に関係（馬鹿苗病・・・草丈が異常に高い）

　　→馬鹿苗病の菌から抽出

　・茎の伸長促進

　・種子発芽促進

　・子房成長促進（種無しブドウ）

③サイトカイニン　（カイネチン）

　・ＤＮＡの分解産物から発見

　・細胞分裂の促進

　・気孔の開度が増す

　・老化の抑制（クロロフィルの分解）

④アブシシン酸

　・種子の休眠促進（発芽させない）　　→　　反対のホルモン－ジベレリン

　・気孔開度が減る　　→　　反対のホルモン－サイトカイニン

　・離層形成促進　　→　　反対のホルモン－オーキシン

⑤エチレン（Ｃ２Ｈ４）・・・気体ホルモン

　・果実の成熟

　・離層形成の促進

植物ホルモン from: アラエス