育成複二倍体作物とその両親作物との生理生態学的性質の差異について XIX 生育に伴う種々の生理作用の消長-香川大学学術情報リポジトリ

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第11巻 通巻第29啓(1959) 23

育成複二倍休作物とその両親作物との

生理生態学的性質の差異について

YⅨ 生育に伴う種々の生理作用の消長

桑 田 晃

Studies on the differ・enCeS Of physiologicalar),d ecologicalcharIaCtニ=r■istics of

the ar七ificially rIaised amphidiploidin comparison with those ofits parents XⅨ On the variations of some physiologicalchar・aCterS at

various per・iods of growth Hikar・u KuwAI)A (Laborator・.y Of Br・、3eding) (ReceivedJun05,1959) 工 緒 口 倍数体がその原種または鱒親に比し,旺盛な生育を遂げる場合があるい糊麻(1)ほ人為的に育成された複二倍休作物 であり,その好例の一つであるい そこで,その生憎現象中極麿て重要な忍表を有する葉緑素含盈,乾物墓の日変化, 蒸散作周,呼吸作用ならびに細胞液の濃寒などを,その両親作物との比較において研究を待った‖ その結果を報望す る. 本稿を草するに当り,終始御指導を賜1つた香川冬夫博士ならびに本実験に協力された山本署良助教授に対L,また 東研究が文部省科学研喫眉の補助の下に行われたことを附託して,共に.深甚の謝認を表する次第である= Ⅱ 実験材料および方法 供試新暦ほオクラ(月∂ク7彷〃SCカ〝ざ♂5C〟g♂〝ね㍑.)(2ヱド124)と!、ロPアフヒ(適..肋ガg加′.)(2ヱ〕=68)およぴその 複二倍体である紗麻(月gJ鋸伽〃一如鮪sう(2n芯192)(1)の−潔統の3作物であるけ これらを5月13日に・播種し, 慣行旗に従って栽増したい 調蜜は原則として7月末,8月末およぴ9月末の3回であるが,調査項目によっては必ず しもこれに.従わなかった‖ 調査,測嚢の方法は次の如くである… (1)生育状況をみるだめ, ̄草丈ほ7月25日,8月28日および9月26ヨの3回,英数,荊数は7月24日および9月30 日の2何に調査を行った. (2)菓線素舎監の測憧ほ大略ScHERTZ氏の方旗に従い,CbloIOpbyll(α+β)を測聾した.すなわち,展開した 第3枚目の新鮮菓2∼5gを採り,純アセナソで浸出し,鹸イヒしてCblo工Op‡1yllinとした.さらにこれを水に溶解し 一億放とし,GuTHRIE氏の標準液を用いて,DuBOSQUE氏比色計で比較萱放した‖ すなわち,生薬1g当りのmg 数で示す..本測定ほ6月26日より9月8日に至る問,略々1週間毎に行った. (3)乾物喜の日変化は薬片打抜藻匿よったい すなわち,展開5∼6枚目の葬を選び,所定の時刻に−・枚の莫より所 定の2か折をわ抜き,合計4占枚の供試力投切片を作った.これを桓ちに,1000C∼1100Cの乾燥器中にて−・昼夜乾燥 し,後秤量した∴英片幻抜器の直径は10.4mmである−時刻は前日の18時と当日の6将,9時,12時,15時およぴ18 時の6回である.本乾物重ほ48枚の切片のmg数で示す‖ 調査は7月25日,8月28日および9月26日の3固である. 佐)蒸散作用の測定は測定時に.おける外囲条件の変イヒの影響を除くため,比較蒸散の方旗を開いた‖すなわち,展 開した2,3および4枚目の英をつけた地上部を切りとり,直ちに水を満した硝子散に挿入し,藁盈戴により凛面蒸 散盈を測定した..すなわち,葉の100cm2が1時間に出す水分慮をgで示した.調杏ほ7月26日,8月28日および9月 25日の3回である… (5)葉の呼吸作用の渕宕ほ罷明した一3∼4枚日の新鮮葉2∼10gを用い,略々25⊃C前後の下で待った∴材料を,底 部に2NのKOH溶液2Sccを入れた高さ約14.Ocて1,両:径約10“5crnのすり合せの標本掛こ,液に触れない様に入れて密 封し,尭より排出したCO2をKOIiに吸収せしめる.−一定時間の後,250ccメスコルベンにこれを・移し,25%BaC12 10ccを加えてよく板逸し,さらに蒸溜水を加えて定容とし,上澄液を採って,7ェノ・−ルフグレソを指示発として

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香川大学鼻学部学術報告 24 0.2NのHCl溶液で滴定した..同時に.Blank testを行い,これより呼吸量を算出した.なすわち,生薬Igが1 時間に・排出するCO2のmg数で示す.調査ほ7月25日,8月28日および9月25日の:3固であるり (6)細胞液の濃壁の測窯ほ原形質分憮法に従った‖ 測窯個所は展開した第3枚目の新鮮莫の裏の中肋の表皮で,こ れより切片を作り,検鏡に優ならしめるため,中性赤の2万倍溶液中に層時間資料を浸漬し,後,各種の濃度の分離 液中に入れ,限界濃度を決定した〝原形質分離材として精袈した純庶糖を用いた.調査は7月22日,8月27日および 9月26首の3匝iである. Ⅱ 実 験 結 果 (り生 育 状 況 5月中旬に.播種したる作物はおおむね7月宋までには開花し始め,8月が開花の最盛期で,9月に入ると,まずt・ p∵Pアフヒが襲え.始め,続い て,オ・クラが次第に襲える 糊原ほ9月申は生育を続け, 10月に入り襲え始める.この 間の草丈の伸長状況を第1閻 にり英数,朔数を第2図に示 す. (2:)葉緑素含量 実験結果を第3図に.示す 葉緑素合盈は6月26日および 30日にほ,†ロFア・7ヒが最 も多く,次粧オ・クラ,糊麻の 順であるが,日時の経過と共 に,t・ロロアフヒは淑少する ∼う・) 2ウ0 革 150 丈 (cm)100 50 0 4〇 30 喋 数 苅 20 数 10 0 ー 調 査 月 日 調 査 月 日 第2国 東数および糊数 (註′)第1図に同じ 第1因 草 丈 (註)契娘‥オクラ 点線、:トロロアフヒ 破線:糊麻 ただし,9月8日にトロロアブヒの葉緑素舎監が精々増加しているのは,この時期においてほ,トロロアフヒは既に. 主茎の伸長は停止し,簗は脱落し始め,したがって下方より出た側枝の展開第3番目の莫を採って測定したため,か かる結果檻なったものと思われる.オクラは7月22日ま で葉緑素は増加するが,以後ほ暢少する..糊麻は日時の 経過と共にリ ー▲部の例外を除き,漸次葉緑素は増加の 傾向を示 し,8月 10E‡に高 最値を示 し,以後 は族少し 珠の乾物試 始める小 しmg) しかして 7月28日 190 170・ ユ50j 130 第3国 境線素含凰 (註)第1図に同じ 以後においては,糊麻の葉緑素はオクラ,トロロア7ヒより大とな る. (3)葉の乾物重の日変化 寒験結果を第4囲に示す\なお,日中(6時より18時まで)およ び一層夜(前日の18時より当日の18時まで)の薬の乾物嘉の増加の 比率を第1表に:示すい薬の乾物憲は3作物共に7,8および9月兼 において,いずれも6噂より増加し始め,オクラ,糊麻は18時継続 18時 6時 9時 12時 15時 1e時 調 査 月 日 第4図 集の乾物重(註)第1図に同じ ①は7月25日調査 ④は8月28日調査 ④は9月26日調査

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25 するが,†ロ∵ロアブヒは15時まで継続 し,以後淑少するり 3作物の葉の乾物 憲の絶対値は各調査時期に・おいて,常 に糊麻が最大で,次にオクラ,トロロ アブヒの順であるい また乾物塞は3作 物共に9月宋が最大で,オ・タラ,トロ ロア・7ヒは,次に.8月末,7月末の咽 であるが,糊麻のみは,7月末,8月 宋の順である..日中および一層夜にお ける薬の乾物露増加の比率は7月宋で はォ・クラが最大で,次は糊麻,t・Pロ ア・7ヒの順であり,8月末,9月宋で 第11巻 通巻第29弓(1959) 第1表 莫の乾物重増加の比率 (*)は6時を100とした時の18時の指数 (※)ほ前日の18時を100とした時の当日の18時の指数 もオクラ,糊麻が犬で,tロ∵Pアフヒは小である. (’4■)蒸 散 作 用 実験結果を第5図に示す.蒸散作周は7月宋にはオ・クラが最大で, 次に糊麻,t・ロロアフヒの順であるが,8月および9月宋においては 糊麻が最大になり,次に.オクラ,tロ∵Pアフヒの順となる小 しかして 3作物共に蒸散作用は8月宋が最大で,オ・クラを除いては,次に9月 宋,7月宋の順である.オ・クラは9月宋と7月末とは殆んど大差がな 14 12 蒸 10 故 丑 08 (g■)06 04 0.2 い. 3 (二5)葉の呼吸作用 実験結果を第6因に・示 す.葉の呼吸作用は各調 査時期において,オ・クラ が最大で,次にトロワァ フヒ,糊麻の順である. しかして8月宋に.は3作 物共に呼吸作用は7月宋 に此し大きくなるが,9 月宋にはオクラ,トロロ つ一 葉の呼吸盈 mg 一 一 コ 隅 査 月 日 鶴5図 蒸 散 作 用 (註)第1因に同じ, 嗣 査 月 日 第6図 集の呼吸作用 (註)第1図に同じ 細胞液の洩度 0 0 8 6 .4− 4 アフヒは殆んど増加は見られないが,糊麻はなおも精々増加の傾向を 示す. (.6)細胞液の濃度 実験結果を第7因に示す\細胞液の濃度は7月宋でほ,オ・クラが最 も高く,トロロア7ヒと糊麻ほ殆んど同じである.3作物共に日時の 経過と共に該濃度は上昇し,8月末ではやはりオ・クラが最も高く,次 にトロ∵ロアブヒ,糊麻の順となるが,この時期を境にして,オ・クラ, t・下11コアフヒは下降し,糊麻のみは上昇を続ける.したがって,9月 末では該淡蟹は糊麻が虫も高く,次にオクラ,トロロアブヒの順とな る. 0小44 (mol〉042 040 調 査 月 日 第7因 細胞液の濃度 (註)第1図に同じ Ⅳ 考 察

植物体の生育と最も密接な関係を宥する同化作用に直接関与する葉緑素につき,その生育時期別の増減をみる∠,

t・ロロアブヒは開花前の6月30馴こおいてすでに最高値を示し,オ・クラは開花始め頃の7月22日に最高値を示し,共 に以後漸減するが,糊麻は開花後である8月10日に・潮く最高値を示し,以後淑少の傾向を示す..同化作屑と生育の時

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香川大学県学部学術報薯 26 期と.を照し合せた研究は多数あり(1・5),それらの大部分では,同化生産物は大体開花期まで漸増し,以後漸減する. 永実験に.おいては,同化生産物の調査ほないが,この生産に畳要な役割をなす所の葉緑素の含畳ほ上記の結果を示し 明らかに複二僧体である糊麻の生育は,その初期に.おいては両親よりおくれるが,後,次第に旺盛と・なり,しかもそ の期間が両親より比較的長く継続し,そのた卿こ生育の遅延が認められるり この点は草丈の伸長,開花状況ならびに 従来の研究結果(2$)においても認められた所であるい さらに同化生産物の転移,貯蔵ならびに水分,養分の移動に関与する細胞の港透庄はオ・クラ,t・ロ∵ロアフヒは8月 27日に最高値を示し,以後僻少するが,糊麻は9月26日まで上昇を続けたい また養分の柄取ならびにその地上部えの 転流に大きな意義を有する蒸散作用は必然的に租物体の生長あるいは発育と.密接な関係を為す.そこで蒸散藍をみる と,3作物共に8月末まで増加を京し,以後減少するが,その間,常にトロ∵Fアブヒが最も少く,オサヲと糊麻と・で ほ7月宋では前者のカが多いが,8月宋,9月宋では後者の乃が多いい なお植物体、の経路ならびに生長に必要な力源としての物質代謝の指標と.みなされる呼吸作問は8月宋までは3作物 共に上昇するが,以後ほ糊麻のみが」:昇を続け,オクラ,†ロロア17ヒは上昇せず,精々減少の傾向すら見られた. 以上種々の生理的性質よりすれば,トー‡−コアフヒほオクラ,糊麻よりも急速に生管を遂げ,早く生育を終るものと みなすことができよう.これに対し,オクラと糊麻の生理現象はよく類似し,葉緑素含盈の増減,珍透庄の変化,蒸 散作ノ乱呼吸作尉などの現象についてほ糊麻はオクラに平行的であるが,時期的には多少おくれて進行する傾向を示 し,それだけに生育の旺盛,遅延を諦すことがうかがえる.. Ⅴ 摘 要 (1)オ・クラ,トロロア・7ヒおよびその複二倍体である糊麻の生育中の生理現象中極めて憲要な意義を有する葉緑素 合致,乾物墓の日変化,蒸散作周ならびに呼吸作用につき比較研究を行った.. (2)薬緑琴含慮は3作物共に生育に伴い増加するが,6月末において−は,トロロアフヒが最も多く,次にオクラ, 糊麻の順であるが,以後はトロロアフヒほ滅少し,オクラほ7月22日まで,糊麻ほ8月10日まで増加し,以後減少し 8月宋,9月上旬でほ糊麻が最も多い… (3)薬の乾物重の日変化は3作物共に6時より増加を始め,オクラ,糊麻は18時まで継続するが,t・ロ∵ロアフヒは 15時まで継続し,以後撰少する薬の乾物畳の絶対値ほ常に糊麻が最も盈く,次にオクラ,トロロア■71ヒの順であ る.葵の乾物重の日中および一層夜の増加の比率はオクラ,糊麻が多く,常にトロロアフヒが最も少ない・ (4)蒸散作用は3作物共1こ8月末までほ増加し,以後狭少する,.しかして7月末でほオクラが最大で,次に糊麻, トロロアフヒの順であるが,8月末およぴ9月宋では糊麻が最も大で,次にオクラ,トロロアブヒの順である・ (5)其の呼吸作用は常にオ・クラが最大で,次にトロロアフヒ,糊麻の順であるい しかして,糊麻は9月末まで増加 の傾向を示すが,オクラ,トロロア・フヒは8月宋までは増加するが,以後の増加ほ見られない. (6)細胞液の濃掛ま.オナヲ,トロロアブヒほ.8月末まで上昇し,以後減少する.この間,オナヲのカがトロロアブ ヒより談濃度は高い.しかるに糊麻は9月宋まで該濃熟ま上昇を続ける.したがって談濃度は8月末までは糊麻が最 も僻いが,9月末では糊麻が最も高くなる. (7)トロロアフヒはオクラ,糊麻より急速に生育を遂げる.糊麻の種々の生理的性質の傾向はオクラとよく類似し で平行附であるが,時期的には糊麻はオクラよりおくれて進行し,かつ生理的に旺盛な時期が長い1・したがって,糊 麻の生育は遅延する巾 Ⅶ 引 用 文 献 (1)香川冬夫:新作物糊麻に就いて,日本作物学会講演 (3)㌦ :D批〇(第Ⅷ報)香農大学軌6(1954一)・ 会発表および個人出版(1944). (4)野口弥書‥稲の茨酸同化作用に・関する研究(■予報) 但)桑田 尭:育成複二倍体作物とその両親作物との生 日作紀,10(1938). 理生態学的性質の差異に就いて,(蔑Ⅶ報)日作紀,(5)山崎守正,右門庸磯:甘庶同化作局の季節的消長, 20(1952).、 日作紀13(1942−1..

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第11巻 通巻第29号(1959二) 27 Rらs u m‘

(1)In order to obtain someinfっrma七ions on the variations of chloropbyll,dry mat七er ofleaves,

transpiration,reSpirationand the coェ1CeZltratioヱ10f cellsap e七C…Of‘‘Nori−Asa”(glutinousl−hemp),an

amphidiploidcropraisedbetween Abelmo.schusesculenlusand A。Manihol,atVariousperiodsof growth

Studies were madein co皿parison with tho$e Ofits paren七S

但)The amount of chlorophyllin each cropincreased gr.adually with tl】elapse of growth and at the end ofJune.i七wasthelarges七in Manihol,mediumin elSCulenlus and the smalles七inNori−Asa・ but afterwardit decreasedin Manihol,incIeaSedin escvlenius un七ilJuly22,in Nori・Asa untilAugus七 10;and atthe endof August andthe beginningofSeptember,itwas thelargestirlNori−Asa,medium

in esculentus,the smallestin Mbnihoi

(3)In each crop,theincreaseof the d工y matterOfleavesbeganat6a皿,anditcontinuedin Norト Asa and esculeniusto6p.m.,butin Mbnihoito3p皿,The absolute weight of the dry matter was the

largestinNori−Asa,mediuminesculenlus,the smal1estin Manihoi.The amountoftheincreaseムfthe

dry matterofleavesiIlthe daytime and alsoin a whole dayin Nori−Asaand esculentus werelaIger

t壬】an tbose of肋乃gゐ〃f

㈲In each crop,thetranspirationincヱeaSeduntilthe endof August,thenit showedthetendencyof gradual decrease… At the end ofJuly,it、was thelargestin esculenius,mediumin Nori−Asa,the Smallestin Mbnihot,although atthe end of August and Sep七ember,it was thelargestin Nori−Asa,

mediumin esculenlus,the smallestin

(5)The transpiration ofleaves was alwaysthelargesi:in e.sculenius,mediuminMbnihoi,thesTrlallest Nori−Asa,andit shoⅣed the tendency of gradualincrea$e untilthe end of Sep七emberin Nori−As臥

although untilthe end of Augustin escuLenlu.s and

(6)The concentrationof cellsap continued the gradualinczea$ein esculenlu.s and Maniholun七ilthe end of Augus七 andaf七erwarddecreased,andin this period thi$COnCentration of elSCulenius was higher 七hanl抽a七 0ぜ Manihol,althoughin Nori−Asait continued the gradualincrease untilthe end of

September.Therefore,the concentrationof cellsapinNoIi−Asa wasthelowest atthe end of August. but wasthe highest ati:he end of Sep七ember

(7)Maniholgrowuprapidlycomparedwithe5Culenlusand“NoriqAsa”.Thetendencyofthephysiological Charac七er$Of“Nori−Asa”is analogoustothatofesculenlu.s,butgoesbyslowlycomparedit andtheperiod Whichisphysiologicallyvigorousislongin“Nori−Asa”andconsequentlyits growthis delayed.

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