R  I   ミ

拳 襲

第

17図  

早熱栽培 におけ る球茎 の肥大状 況 (1989年

8月

10日)

左 :培 養球茎株

.右 :慣

行球茎株^.

親芋

子守

孫 芋

ひ孫 芋

〕又君二日

8月

28日 慣行球 茎株

8月

28日 培養球茎 株

8月

11日 慣行球茎 株

8月

11日 培 養球茎株

ひ孫芋 孫芋 子芋 ひ孫芋 孫芋 子芋 孫芋 子芋 孫芋 子芋

1〜20 g

g?::::::::割

 61‑80g

o     100     200 球 第 18図

 

早 熟 栽 培 に お け る球 茎 の肥 大

300 茎

  

^重

(1989全

21‑40 g

=) 81 g〜

‑46‑

400    500 蜃藍   (g)

呻

硼

41‑60 g

「

培 上 大 きな 問 題 で あ る。 森 下

a山

_田

(1981,1984)は

後 期 感 染 株 で は収 量 の低 下 は認 め られ な い が 生 育 初 期 の感 染 で は収 量 の低 下 が大 き い と して お り

,生

育 前 半 の 感 染 を 防 止 す る必 要 が あ る。 ハ ウ ス や トンネ ル を用 い る早 熟 栽 培 で は生 育 の 前 半 は プ ラス チ ック フ ィル ム に よ り被 覆 す るた め感 染 の機 会 が少 な く

, 

^フ

ィル ム 除 去 時 に はす で に生 育 が進 ん で い る た め感 染 して も収 量 へ の影 響 は少 な い と考 え られ る。

以 上 の よ うに比 較 的小 さい 芋 を早 期 に収 穫 す る こ とを 目 的 と した 早 熟 栽 培 で は

,早

生 品 種 の培 養 球 茎 を種 芋 に用 い た場 合

,慣

行 球 茎 に比 べ て 優 れ た 点 が 多 く

,大

量 増 殖 した 培 養 球 茎 を種 芋 に直 接 用 い る裁 培 法 に つ い て実 用 化 が 可 能 と 認 め られ る。

L

‑47‑

第

4節  

早 熟 栽 培 に お け る培 養 球 茎 株 の 乾 物 生 産 特 性 な ら びに

19C同

_{化 産 物 の}

転 流

B分

_配

作 物 の 生 長 過 程 は 生 育 を 物 質 生 産 面 か ら解 析 す る こ と によ り よ り詳 し く と ら え る こ とが で き

,生

育 特 性 と 収 量 の 関 係 を 生 理 生 態 的 側 面 か ら考 察 す るこ と が 可 能 と な る。 水 稲 で は 多 収 品 種 の乾 物 生 産 特 性 が 詳 し く解 析 さ れ

,収

^{量 に お よ}

ぼ す 各 種 の 要 因 が 明 らか に さ れ て い る。 作 物 の収 量 生 産 力 を 高め る た め に は 葉 で の 乾 物 生 産 の 増 加 と と もに 乾 物 の 目 的 とす る器 官へ の 蓄 積 に よ り収 穫 指 数 ⁽

harvest index)を

高 め る必 要 が あ る。 水 稲 の 多 収 品 種 は 過 去の 品 種 に比 べ 収 穫 指 数 が 大 き く向 上 して い る (佐 藤

,1973)。

光 合 成 に よ る乾 物 生 産 と同 化 産 物 の シ ン ク ヘ の 分 配 は 遺 伝 的 に 決 定 さ れ る 他

,環

境 要 因 や 生 長 調 節 物 質 等 で の 処 理 に よ っ て も変 化 す る こ と が 知 ら れ て い る

(Ruter,Ingram, 1990 i ValeR zuelaら ,1991)。

^{本 草 の 第}

^{1〜 3節}

に お い て 培 養 球 茎 を 直 接 種 芋 に 用 い て 栽 培 した 場 合

,慣

行 球 茎 か ら生 育 した 株 に比 べ 地 上 部 の 生 育 や 球 茎の 音 生

,肥

^大

等 の 生 育 特 性 が 異 な る こ と を 明 らか に した 。

本 節 で は 生 長 解 析 に よ り培 養 球 茎 株 の 生 育 特 性 を 物 質 生 産 面か ら さ ら に 詳 し く検 討 す る と と も に

13c同

化 産 物 の 転 流 。分 配 に つ い て 慣 行 球 茎 株 との 比 較 を 行 った 。

材 料 お よ び 方 法

種 芋 と して 品 種 ̀石 川 早 生

'の

_約

lgの

培 養 球 茎 お よ び^50日 程 度 の 大 き さ の 慣 行 球 茎 を 用 い た 。

1992年 3月

^25日 に 培 養 球 茎 は プ ラ グ ト レイ (60m史

/セ

^{ル ;}

88穴

)へ

、 慣 行 球 茎 は 容 量

390m史

の ポ リエ チ レ ン製 ポ ッ トに植 え 込 み

,25℃

^の

温 室 内 で 育 苗 した 。 生 育 の 揃 っ た 宙 を

4月

21日 に 透 明 マ ル チ お よ び プ ラ ス チ ッ ク フ ィ ル ム を 被 覆 し た トン ネ ル 内 へ 定 植 した 。 栽 培 管 理 は 前 節の 早 熟 栽 培 と同 様 の 方 法 で 行 った 。 調 査 は定 植 期 か ら^10月 14日 ま で 一 定 の 期 間 毎 に 平 均 的 な 生 育 を 示 す 側 株 を 掘 り取 っ て 実 施 した 。 葉 面 積 は林 電 工 製の 自動 面 積 計 を 用 い て 計 測 した 。 植 物 体 は 各 器 官 ご と に分 別 し

,生

体 重 を 測 定 し た 後

,85℃

^{で 乾 燥 し,}

乾 物 重 を 計 っ た。 枯 死 部 分 は 計 測 か ら除 外 した 。 収 量 増 加 率は 収 穫 対 象 と な る

‑48‑

子 芋

,孫

宇

,ひ

孫 芋 の 乾 物 重 の 合 計 か ら計 算 して 求 め た 。

光 合 成 産 物 の転 流 ・ 分 配 を 調 査 す る た め

7月

^{14日 お よ び}

^9月 9日

に

13c02を

圃 場 で 栽 培 中 の株 に 施 用 した 。 培 養 球 茎 株

,慣

行 球 茎 株 そ れ ぞ れ に つ い て 生 育 の 揃 っ た

3株

を 試 験 に用 い た。 ス チ ロ ー ル 製 の 同 化 箱 に展 開 第

2葉

を 入 れ,

Ba1 3003に 50%乳

酸 を 加 え

13C02を

発 生 さ せ 早 朝

3時

間 同 化 さ せ た。 処 〕里

24hr

後 に 各 器 官 に ご と に 解 体 し85℃ で 乾 燥 した 。 乾 燥 後

,試

料 を 振 動 式 粉 砕 機 (平 光 製 作 所

)を

用 い て 微 粉 末 に し

'3cを 13c02ァ

_{ナ ラ イ ザ ー (日 本 分 光 社}

 _EX―

130S型 )を

用 い て

,赤

外 吸 光 分 光 法 に よ り測 定 した (熊 沢 ・ 柳 沢

,1981)。

各 器 官 の

13C atom%excess,乾

物 重 お よ び 炭 素 率 か ら13Cの 各 器 官 へ の 分 配 率 を 計 算 した 。 培 養 球 茎 株 の 種 芋 は 重 量 が 非 常 に 小 さ い た め 計 測 か ら除 外 した 。

結 果 お よ び 考 察

相 対 生 長 率 は培 養 球 茎 株

,慣

行 球 茎 株 と も に生 育 の 初 期 に高 く

,生

^{育 が 進 む}

に従 い 減 少 す る傾 向 を 示 した が

,培

養 球 茎 株 で は 生 育 の 全 期 間 を 通 じて 慣 行 球 茎 株 に 比 べ 大 きか っ た (第 15表 )。 培 養 球 茎 株 は 慣 行 球 茎 株 に 比 べ

4月

22日 〜

5月

20日 お よ び

9月

^24日 〜 側 月14日 の 間 を 除 い て 純 同 化 率 が 高 か った 。

9月

24 日〜 側 月^14日 の 間 は 培 養 球 茎 株 で は 地 上 部 の 枯 れ 込 み が 進 ん だ た め 見 か け 上 マ イ ナ ス の 値 と な った 。 葉 面 積 指 数 は 培 養 球 茎 株

,慣

行 球 茎 株 と も に

8月

27〜 9

月

9日

の 間 に 最 高 を 示 し

,以

後 地 上 部 の 生 育 の 低 下 に伴 い 減 少 した 。 サ トイ モ の 光 合 成 に つ い て 佐 藤 ら (側

78)は

い ず れ の 葉 令 に お い て も葉 の 表 面 の 光 強 度 が 飽 和 に達 して も さ らに 裏 面 か ら光 を 追 加 照 射 す る と光 合 成 量 が 増 大 す る こ と を 認 め て い る。 培 養 球 茎 株 で は地 上 部 が 小 さ く

,葉

面 積 指 数 が 小 さ い た め 群 落 の 内 部 ま で 光 が 入 る こ とが 純 同 化 率 の 高 い 一 因 と考 え られ る。 純 同 化 率 が 高 い

こ と は 地 上 部 が 小 型 で も効 率 よ く乾 物 生 産 を 行 って い る こ とを 示 して い る。

乾 物 増 加 率 は 培 養 球 茎 株 で は

9月

上 旬 ま で 増 加 し

,そ

れ 以 後 減 少 した 。 慣 行 球 茎 株 で は 減 少 の 開 始 が 早 く

,8月

下 旬 ま で 増 加 した 後

,減

少 に 転 じた 。 収 量 増 加 率 は 培 養 球 茎 株 で は

8月

27日 〜

9月 9日

の 間 最 高 を 示 し以 後 減 少 した 。 こ れ に 対 し慣 行 球 茎 株 は遅 くま で 培 養 球 茎 株 に 比 べ 高 い 値 を 示 した 。 サ トイ モ は

‑49‑

rr ― ￢

第15表

 

培養球茎および慣行球茎の生長解析結果 間期 (月。

 

日)

相対生長率 (E/g/日) 培養

 

慣行 純同化率 (g/∬/日) 培養

 

慣行 乾物増加率 (E/rざ/[ヨ) 培養

 

慣行 収量増加率 (g/∬/日) 培養

  

慣行 葉面積指数 培養

  

慣行

Ｉ枷〇︱

4.22‑5。20   0,081  0.037 5.21〜

6.17 0.064 0.049

6。

18‑7,14   0.039  0.025

7.15〜

7.29  0.039 0,018 7.30‑8.12   0.028  0.023 8,13‑8,26   0.025  0.021

8.27‑9,9    0.020  0.007 9.10〜9.23   0。008  0,001 9,24い▼10.14 ‑0,003  0.000 7.20   7,41 9.89   9.12 9。41   4.44 10,45   4.16 8.58   6.14 8.60   5.01 8.42   2.09 4.87   0.59 ‑5.40   0.09

0。20   0.96 1.09   4.34 2.60   5。74 5,90   6。94 6̲89  11.57

8,64 13.86

9.92   5.86 4.85   1.10

‑2.03  0,07

0,03   0。13 0.11    0.48 0.28    1.29 0.56    1.67

0.81   1.89

1.00    2.77 1.18    2.81

1.00   1.88

0.38    0.81

0。16 1.51 3.13 6.62 4.62 9,13 5,00 1,97

0。89 1.09 4.04 2.08 6.51 4.79 9.55 4.08

r

生 育 の 前 半 に は乾 物 は地 上 部 へ 分 配 され 葉 面 積 の 拡 大 に 使 わ れ

,生

^{育 の 後 半 に}

な り球 茎 へ の 分 配 が 多 くな る こ とが 報 告 さ れ て い る (佐 藤

,1980;側 ^86;側

⁸⁸⁾

。 本 実 験 の 結 果 で も慣 行 球 茎 株 で は 第 側 図 に見 られ る よ う に生 育 の 前 半 は 地 上 部 の 乾 物 重 の 割 合 が 地 下 部 よ り も多 く

,葉

面 積 が 最 大 に 達 す る 時 期 か ら地 下 部 球 茎 の 割 合 の 方 が 多 くな った 。 一 方

,培

養 球 茎 株 で は 第 20図 に 示 す よ う に 生 育 の 早 い 時 期 か ら全 乾 物 重 に 占 め る地 上 部 乾 物 重 の 割 合 は小 さ く

,球

^{茎 部 分 の 割}

合 が 大 き くな った 。

同 化

13cの

分 配 の 結 果 も培 養 球 茎 株 は生 育 の 前 半 か ら慣 行 球 茎 株 に 比 べ 地 下 部 球 茎 へ の 同 化 産 物 の 転 流 が 多 い こ と を 示 して い る。 す な わ ち 培 養 球 茎 株 で は 第 16表 に 示 す よ う に 同 化 産 物 の 球 茎 部 分 へ の 転 流 の 割 合 は

7月

14日 の 段 階 で 約

70%に

達 した 。 こ れ に対 し

,慣

行 球 茎 株 で は 同 化 産 物 の 約

60%が

地 上 部 へ 転 流 し

,地

下 部 へ の転 流 は約

40%に

す ぎ な か っ た 。 地 上 部 に つ い て 見 る と培 養 球 茎 株 で は 分 げ つ 茎 へ の 分 配 の 割 合 は わ ず か で あ った が 慣 行 球 茎 株 で は

20%以

上 が 分 げ つ 茎 へ 分 配 さ れ た。 生 育 の 後 期 と な る

9月 9日

に は 慣 行 球 茎 株 で は 同 化 産 物 の 球 茎 へ の 転 流 割 合 が 生 育 初 期 の

7月

14日 よ り多 くな り

,同

^{化 さ れ た}

^3cの

内

50%余

りが 球 茎 へ 分 配 され た (第 17表 )。 しか し

,培

養 球 茎 株 で は

80%近

く が 球 茎 へ 分 配 され て お り

, 

こ の 時 期 に も慣 行 球 株 に 比 べ 同 化 産 物 の 球 茎 へ の 転 流 ・ 分 配 の 割 合 が 大 き い こ と が 明 ら か と な った 。 こ の よ う に培 養 球 茎 株 で は 生 育 の 初 期 か ら球 茎 の シ ン ク能 力 が 高 い こ と が 示 さ れ た。

慣 行 球 茎 株 の 生 育 期 間 中 の 主 茎 の 展 葉 数 は 第 21図 に示 す よ う に 18〜 19枚 で あ った 。 これ に 対 し培 養 球 茎 株 で は生 育 初 期 か ら葉 の 展 開 速 度 が 速 く

,生

育 期 間 中 に 22〜 23枚 の葉 を 展 開 した 。 サ トイ モ で は 主 茎

(親

芋

)の

各 節 に

1個

ず つ 側 芽 が 形 成 さ れ

,伸

長 して 基 部 が 短 縮 肥 大 して 子 芋 と な る。 各 節 に は 側 芽 の 他^, 副 芽 も分 化 す る (松 本

,1988)が

こ れ らは 通 常 生 育 せ ず

,各

節 に

1個

の 子 芋 が 着 生 す る。 同 様 に し て 二 次

,二

次 の 分 枝 が 短 縮 肥 大 して 孫 芋 〕 ひ 孫 芋 を 形 成 す る (佐 藤

,側

86)。 培 養 球 茎 株 で は 主 茎 展 開 葉 数 の 増 加 に 伴 い 子 芋 の着 生 節 数 が 増 え る た め

,孫

^芋

,ひ

孫 芋 数 もそ れ ぞ れ 多 くな る と考 え られ る。 シ ン ク の 能

‑51‑

「

4.22 5.20 6.17 7.14 7.29 8.12 8.26

9.  9 9.23 10.14

ドキュメント内 組織培養によるサトイモ種苗生産技術の確立とその栽培に関する生理生態学的研究 (ページ 49-55)