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花粉の生理, 形態学的研究 第25報 : ネコヤナギの花序内窒素含量の変化について

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Academic year: 2021

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(1)Title. 花粉の生理, 形態学的研究 第25報 : ネコヤナギの花序内窒素含量の変 化について. Author(s). 沢田, 義康; 平田, 定己; 小林, 他家人. Citation. 北海道学芸大学紀要. 第二部. B, 生物学,地学,農学編, 11(1・2): 31-3 7. Issue Date. 1960-08. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/5726. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . 1巻 第1. 第 1号. B. 北海道学芸大学紀要 (第二部). 第25報. 昭和35年8月. 花粉の生理, 形態学的研究. ネコヤナギの花序内窒素含量の変化について. 沢 田 義 康・平 田 定 己・小林 他家人 北海道学芸大学旭川分校生物学教室 Yoshiyasu Sawada Sadami Hi rata and Taketo Kobaya i: Phys i l l sh o ogi ca , l and α1orpological studies on the pol en grain Par t 25 ions of ni trogen co1 ・ 1 n the catkin of poundsi . Variat. sメメキ gγα〆“s i Z yZ” ルー q. Z 前 報1葛こお い て, S”“# g〆αc ば Z Zγお Mi S q , の開花前後における花穂のアミノ酸 含量の消長 に. ついて, ホルモトル反応により調べた結果, 雌ずいz に比して 雄ずいに多量のアミノ酸含有がみら れた. このことは薦糖寒天培地上で発芽容易な本植物の特性である如く 考えられることを明らか に した.. そこで本研究においては, とくに花穂の生長ならびに花器形成進展にともなう 組織内アミ ノ酸 含量の消長につい て, Van slyke 法によりさらに詳細に調べる とともに これら全期間にわた り , 花穂の蛋白態窒素, および可溶態窒素含量の消長について調べ, 雌ずいおよび雄ずいの間 に興味 ある関係のあること を知ったので報告する.. 本研究を行なうに当 り御指導をいただいた 北海道大学教授田川隆博士に深謝の意を表わす ま . た実験に際して種々御援助を頂いた 味の素株式会社食品研究室 戸井女一博士に感謝の意を表す .. 供試材料並びに実験方法 (1) 供. 試. 材. 料. Sメガ# gγαc”おかZα Mi q ,(ネコヤナギ) を材料植物として選び, 雄花および雌花の花芽分化後. より, 次第に花器形成が行われ, 開花後にいたる全期 間にわたり 各時期における花穂 花被お , , よび花軸を実験に用いた, またとくに開花前後における雄ずい および雌ずいについて分析した , (2) 実. 験. 方. 法. )に準 じ 花芽分化後 花穂の長さが15m 前報1 m に達した時期よ り開花後にいたる全 期 間 を 通 , , じ, 組 織 内 ア ミ ノ 酸 含量 に つ い て は Van s lyke 法により また蛋白態 及び可溶態窒素含量の時 ,. da 期 的 変 化 に つ い て は mi l l j ‐k cro e e 法に よ り 測 定 し た. 毎 回10個 体 ず つ の 花 穂 を 試 料 と し て と. り, まず各時期にお ける花穂の長さを測定 し, ついで花穂, 花披および花軸の3 部分について実 験を行った, また開花後においては, とくに雄ずい 雌ずい{ について分析した. なお測定値は試 , 料の生重量 1g 中 に 含ま れ る 含量 を nlg 量 で 示 した .. 実験結果並びに考察 (1) 花穂の生長に伴なうアミノ酸含量の変化 まず雄花の花被, 花軸および花穂について, 花芽の時期よ り次第に花器形成が進み 蒋裂闇に , 1 ‐3.

(3) . ● 沢 田 義 康」平 田 定 己・小林他家人 el 及 びFi g.1 に 示 す 結 果 を いたる全期間にわたり, 各組織内のアミノ酸 含量について調 べ Tabl えた, まず3月 7 日の花芽の 時期における花軸 のアミノ酸含量は, 花被に比して約2倍の含有が i lubl t i . l cont ent in the in n roge i d e n t i rogen and so Tabー i e at on of amin。 ac e l: The var , prot ime ing t i ing the budformat lus dur i l on and the 負ower t rob . n ia e aower 。fs d cont i i f A・ Length Condi ent t nino ac on o of l i F1ora i b St - ‐ Per r o luss l t t robi us s robi lus th a 1 l mg l n mg g 0.67 0 0 14 bud n4arch .22 .50 ,7 0.71 0 0.62 17 bud N1arch .43 ,11 0.85 8 8 8 8 0 d 0 b h 2 1 N 1 2 2 u arc , . , 0.77 0 8 9 0 8 8 d i l i 1 2 5 t Apr n ge . . , th red wi 0.66 0 0.89 i i l 28 t Apr nged .94 , 12 th red wi 0.65 1 0 l 32 PeeP1ng i Apr .04 .91 , 17 out of b l n osso l 0.45 1 0.98 hi 3 3 t i l 1 9 ‐ Apr rd n e o .11 , ing of b loon l 負OWer 0,44 1 1 l f 4 3 i l 2 0 l Apr os son uu b .24 .20 , 0.39 73 0.90 i 0 l lb f 3 4 n i l 1 Apr 2 s s o l o u . , 67 0.22 0 l 0.40 ful lb 3 3 i l n l 2 2 Apr o s o . ,. 1. 2. . i i lus Per St in ni anth Prot t rob rogen e oont ent Cont ent l i - F1 l St i ora St - F1ora ro‐ Per ro- Per b i l bi lus anth us anth l n n l n l 1 1 g n l 1 g 9 g 9 g 6ガ 10.95 10・17 12 .67 3.59 .21 4 6.i5 9.67 9.03 13 .83 4.90 4.68 6.79 6.15. 7.22 7 .20. 6.20 4.15. 2 .85 3.00. 2 .88 3 .06. 2 .81 2 .87. 5.82. 6.09. 3 .83. 2.90. 2.94. 2.63. 6.62. 7.03. 4.13. 2.75. 2 .92. 2.58. 6.77. 7.37. 4.92. 2 .98. 3 .00. 2 .96. 6.50. 7.36 6.81. 5,44 5.34. 3.25 3 .35. 3.82 3 .67. 2 .95 3 .23. 3 .20. 3 .66. 6.02 5 .68. 7.73. 3.26. 3 .05. . b l i l l s ○一一0St , o h ・ i t n a 〇--o PeI. i ・ la x s a 8……・ F1 o -. 0 0 コ 富 三 O 一 か 日 ヨ Oが O 授. . 0 2 ,. 2 2 Da t e. 1 W. 2 1. 1 7. ious ih t var t lower of s l rob l sa id cont la ef ino ac ion ofan entin the n i Fig.1: The var ・ at 1 i ~ ’ ′ α / 海 り” t q. age of s”万束 gテ” growing s. みられ た. すなわちこの時期における花穂 のアミノ酸含量 の大部分が 花輪の組織内に含有蓄積 さ れる ごとく考えられる. この増加蓄積は, 花被の生長並びに花器 形成のための準備を整えるもの 一 32 -.

(4) . 花粉の生理, 形態学的研究. と思われる. しかもその後花穂に旺盛なる 生長がみられるとともに 花被においては次 第にアミ , ノ酸含量の増加が みられた. 他方花軸のアミノ酸含量はこの時期を最高値として 以後次第に減 少. 的傾向を示した. このことは花被の生長に伴なう新組織形成の材料として 花軸に蓄積されたア , ミノ酸の移動 転流の結 果によるものの如く考 えられる しかしその後花穂の生長にともない さ . , らに花穂にはアミノ酸含量の増加蓄積がみられ 次第に充実を示すものと思われる しかも開花 5 , 日前よ り急激な増量蓄積がみられたのに反して 花軸のアミノ酸は急激なる減 少を示 した この , . ことは, 花被のアミノ酸の増量蓄積 と相まって興味あるところである しかも花被では 荊裂開 , , 当日に最高値を示し, ここに雄花の充実が行な われるものと考 えられる しかしその後は 急激な . る減少がみ られた. この結果は, 前報1- 4 )の各植物 と同様な傾向を示すものと思 われる . つぎに雌花 における花穂, 花被及び花軸のアミノ酸含量の消長に つし・て は Tab l e2 , . 及び. \. Table 2: Thevar i ion of a t i a d in ni 1 nino ac t lub l e i rogen and so t e n rogen cont entin the , prot femal b i e Hower ofs t h d i h ro l i s urng t e bud forn l ing t ・ in at on and f ower ・ e .. ont en L h Condi i t Ai engt ino ac id cont on of r l ent of S t P i F 1 ro- er‐ oral i l t i lus t s rob uss rob 欲 b i lus anth m mg g g T N 1 15 bud arch 0 o 6 0 ,7 .55 . .93 N [ 18 bud arch 0 0 1 ,11 .74 .60 .16 N 1 h 2 2 21 bud arc , 0.75 0 1 .65 .08 M 【 24 bud arch 0.75 0 1 ,28 ・70 .03 Apr i l 28 bud 0.86 0 1 , 8 ・77 ・01 Apr i l 1 5 3 2 bud 0 0 0 , .88 .87 .98 l Apr i 35 ful lbl 0.99 1 oor n 0 , 20 .18 .90 Apr i l 35 fu l lb loon 1・01 1 [ ・ 0 , 21 .18 .86 l Apr i 35 fu l lbl 1 1.19 oon n 0 , 22 .05 .86. \ \. Prot in n i t e rogen Cont ent St i ro‐ Per - F1oral b i l us anth mg 1 目 mg 9 10 .02 lo .01 10 .37 9 .52 9 .27 lo ・01 7 .80 7 .60. 7.69 6 .58 6 .83 6.45 6 .39. 8 .06 7・70 8,06 7 .39 7.57. 7 .41 7 .31. 7 .68 6 .33 5 .68 5.50 5 .31 5 .21 5.12. Solub l trogen e ni Cont ent St i ro憎 Per - F1 oral b i l us anth m g 群 46浮 3 .90 3 . . 4 6 9 4 5 4.96 . .5 3 .58 3 .08 1 .89 2 .55. 3 .17 2 .22 1.73 2 .21 2 .99. 3.05 3 .35. 3 .23. 3 .37. 3 .25. mg 2 1. 0 1 , 10 8 g .. . 「0 6 .. o〆. ・ - - - .-- ‐ ‐ ‐ -- - 0…--. ○-「0 s b i ー t s r o u o--。 Pe h i t r a n. ◎÷…-◎ F1 la i r o a x s. Da t e. 2 8. 8 韮 V I. K w. Fig.2: The var i i i d cont at on of a lower ofs 1 ni no ac l entin the f emal t ious ef robi usatvar t age of s頒た 〆”) 4 growlng s ’な N i て grααZ q.. 一 33 「. 4 .65 3 .97 2 ,98 3 .78 4 .63 4 ,73 4.74.

(5) . 沢 田 義 康・平 田 定 己・小林他家人. 0一一0 St b i h r o l s. 。……。 Pe . i l t t a n 1 ◎ト……. Fbr la i a x s. o o コ 葛三 o 州 旨 0 8 ヨ コ ー q o 篭 コ. 7 t m m. I r n. Da t e. l i t l rob usat i t e 負ower ofs in n i i entin the ma rogen cont Fig e at on of Prot .3 : The Var D d i α Z な ’ Z i りQ t q. age of s”疑文 gγ” Var ous growing s. いても, 花披に比して Fi g .2 に示す如く である. すなわち雄花 の花穂と同様に, 雌花の花穂にお. 8m m に到する時期では, 花軸のア 花軸に多量のアミノ酸の含有がみられた. しかもその後花穂 が1 ミノ酸含量は最高値を示したが, さらに花穂の生 長進展がみられる とともに, 次第に減退的傾向 がみられた. 他方花被では花穂 の生長にともなっ て逆に増量し, 雄花の花被と同様な傾向がみら れた. すなわち花穂 のアミノ酸含量は, 花器の形成が進むに伴って, 次第に増量的傾向 がみられ 0日では花被に 顕著なる アミノ酸 の増加蓄積がみられ しか た. しかも柱頭の裂開 がみられた4月2 も最高値を示 した. しかし雌花の花被に比して, 雄花の花被 では多量のアミノ酸 の含有がみられ ) に報 告した如く薦糖寒天培地上で, 花粉発芽の容易な本種の特性の如く ,3 た. このことは前報2 l e3 に示 考 えられる. また開花前後における雄ずいお よぴ雌ずい のアミノ酸含量については Tab す如き結果をえた. まず雄ずいでは, 蕪裂開直後に最高 のアミノ酸含量がみられた, し か しそ の i l t i t rogenin the in n en i d ub rogen and sol ion of a i Table 3: The var ・ nino ac at , prote s cence t erthe anther dehi le and fe ore and af . ・ nal aowerthe day bef la n i l Pi t s. St a l l len. f l day be ore ind bl nnn ・. l day af ter b loomi ng. i Condi t on of anther. i d A1 nino ac. in Prot e i t rogen n. l Sol e ub i t n rogen. 榊. 、 be fore anther dehi scence t af er anther dehi scence t af er anther dehi scenc Ce. 1 .62mg. 8 g .65m. 5 l g .04n. 1.79. 12 .58. 6.37. 1.38. 9 .59. 4 .90. 一 34 一. in Prot e t ni rogen. l Sol e ub i t rogen n. 1 1 n g .42. 10 .34mg. 5.04mg. 1.51. 10.74. 1 .63. 9 .87. i d An ino ac ・. 5 .40.

(6) . 花粉の生理, 形態学的研究 後は次第に減退 した. 他方雌ずいについてみると, 柱頭裂開後もさらにアミノ酸含量の増加がみ られた, しかも興味あることは雄ずいに比して 雌ずいに少量のアミノ酸の含有がみられる ことで ・ ある. これらの結果から考察すると荊 裂開前後の雄ずいおよび 雌ずいのアミノ酸含量の増加蓄積 は, 花粉発芽並びに受精現象と密接な 関係を有するものと推 察される , (2) 花穂の生長にともなう蛋白態並びに可溶態窒素含量の変化 まず雄花の蛋白態窒素含量についてみると Tabl e l 及び Fi g.4 に示すごとき 結果をえた. す なわち花軸に 含まれる蛋白態窒素含量は, 花被に比して多量の 含有蓄積がみられた しかし花穂 . ○-「0 S b i l t u s r o 。……。 P i r a n由 e .--. F i 1 lax s o r a. 0 0 己 当 “ o 叶 旨 0 貫 き コ メ 「 o 飯 豊. , ,.*軸…” ”. 2 2. 8 2. R I V. 1 5. 2 0. Fig.4: TheVar i ion ofProt in n i at t e l rogencont lower of s entin the fema i lus t ef rob i at Var t ous growing s age of sq産ギ gγαc“! / f △ 互 i sy” q.. の生長並びに花器の形成の進展にともなっ て 花被および花軸に 含まれる蛋白態窒素は急激なる , 減少がみられた, しかるに 開花 4~5日前より再び花被および花軸 に増加の傾向がみられた こ . のことはアミノ酸含量の増加と相ま って 花被の充実が示されるものと思われる しかも此の時 , . 期の花軸には, アミノ酸含量の増加はみられなかったのに反し 蛋白態窒素含量におい ては顕著な る増加がみられた, このことは花被の充実のために蛋白態, 或いは 可溶性の型で移動 転 流 す る が, その一部は花軸にそのまふの型で貯蔵されるものと考えられる .. つぎに雌花の蛋白態窒素含量についてみると, まず花穂, 花被および花軸の各組織では 花穂 , の生長, ならびに花器の形成の進展にともなって次第に減退が みられた このことは 此れら各 . , 組織内の蛋白態窒素 が可溶態とな り, 花被内の花器形成に移動転流するものと考えられる とく . に花穂の生長にとも ない花軸の組織内の蛋白態窒素含量が 急激に減少する傾 向がみられた こ , . のことは, 開花の準備を整えるため花被へ, 花軸の組織から蛋白態窒素或いは可溶性の型として 移動転流するものと考 えられる, とくに雄花にお いては蒲裂開直前に 再び蛋白態窒素含量の増加 , がみられ, 中でも花軸において顕著な増量蓄積がみられた このことは開花直前に 他組織から . , の蛋白態窒素の 転流がみられ, 花被の充実 を示すものと思われる . つぎに開花前後における雄 ずい 及び雌ずいの蛋白態窒素含量の消長についてみると まず雄ず , いでは, 蒲裂開直前では 8,65mg で あ る が, 蕊 裂 開 に 伴 っ て 12,58mg と増加を示したが 蕪裂 , 5- 一3.

(7) . 沢 田 義 康・平 田 定 己・小林他家人 1 開 1日後には再び急激なる減量がみ られた. また雌ずいにおいても, 雄ずいと全く同様に開花 日前に比して開花当日に は, 更に蛋白態 窒素含量の増加がみられたが, その後は再び減少的傾向 がみられた. これらの結果からみると, アミノ酸含量の消長と同様に, 蛋白態 窒素含量において も開花当日の雄ず いでは, 雌ずいに比して多 量の含有蓄積がみられた. このことはアミノ 酸の場 合と同様に, 柱頭上での花粉の自然発芽に 際して, 重要なる意 義を有するも のと思われる, el つぎに雄花の可溶態 窒素含量についてみると, Tabl . 及び Fig. 5 に示す結果をえ た. す. l b i u s 0ド「○ S t r o h t i o--。 Pe n r a i lax s 1 - - -◎ F ◎- o r a. o o コ 【 の コ 【 o m の 0 ー C g ◎ ゴ ; 0 災 命 コ. l Da le l l lower ofs trobi us at i ef l togen cont i entin the ma i t ub en Fig. 5: The Var on ofsol i ! V 生 f Z ル s Z ノ リ f s 2 c i て z ト q 7 t < 7 キ g ious grow ng sage o . var. m の時期には極めて 多量の可溶態窒素の含有がみられた. しかし花穂の生長な なわち花穂 が 15m 50 らび花器の形成にともない可溶態 窒素の急減がみられたが, とくに花軸 の組織では約 % の減量 がみられた, この現象は, 花軸より花 被の新組織 形成のため移動転 流する結果によ るものの如く 考えられる, しかし開花 直前より再び急激なる増量蓄積がみられ, 花粉の充実を示すと共に, 花 粉発芽 と関係ある ごとく考えられる, i e2 g 一方雌花においては Tabl . に示す結果をえ た, すなわち雄花の花穂と 同 様 .6 . 及び F に, 花穂の生長なら びに花器形成の進展にともなって, 可溶態 窒素含量には急激な る減少がみら れた, すなわち雌花 の花穂の新組織形成へ, 移動 転流して消粍す るものと考えられる. しかし開 花直前では, 各組織内に再 び顕著な増量蓄積がみら れた, このこ とは柱 頭上での花粉発芽および. 受精現象と直接的な関 係を有する ごとく思われる. l e . 3 に示す如 き結 果 を つぎに開花前後 における雄ず い及び雌ずいの可溶態窒素含量は, Tab えた. 雄ずいでは蕪裂開当日を最高値として, その後は次第に減退的傾向がみられた, また一 方 雌ずいにおいては, 柱 頭裂開後もさらに増量の傾向 がみられた. 以上の結果を総合すると, 雄花は雌花に比較 して, 常に多量のアミノ酸, 蛋白態および可溶態 窒素を含量するこ とが明らかである, しかも各態 窒素はいずれも蕪裂開 直後まで 顕著な増加がみ ¥ 信糖寒天培地」 二での花粉 発芽の られ, 雌ずいに比して雄ずいに多量蓄積含有された, このことはヱ 難, 易と直接的な関係がある ごとく思われる.. - 36 -.

(8) . 花粉の生理, 形態学的研究 mg. ○一一0 Strobilus. 。÷……。 Pe imt h r o-- .・ F1 la i x r s o o. n o ゴ ー → ゴ ー C 『 の 0 二 み 可 コ ニ 「 o 鱈 コ. 7 m. 1 1. 2 2. 2 8 Da t e. 8 i v. Fig.6: The var i ion ofsol l i at t ub en rogen cont i lus entin the f t emal e 日ower ofs rob i atvar t ′ 〆 ous growing s ノ 〃 な f D d i age of sq 芯 gγqc sy ↓ q.. 参 1) 2 ) 3 ) 4). 沢田義康, 沢田義康, 沢田義康, 沢田義康,. 北. 学, 大. 紀. 北. 学. 大. 紀. 北. 学. 大. 紀. 北. 学. 大. 紀.. 考. 女 献. 1 0:70~7 8( 19 59 ) . 10: ( 19 60 ) . 10: ( 19 60 ) . 10: ( 19 60 ) .. 5) 日,S 1 l i ( ee cyc opedi a of pl ant phys ol . MC , Br .8 , 554 (1958) .. - 37 一.

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