種々の光の強さのもとにおけるスギ苗の生長と花芽分化におよぼすジベレリンの影響

鳥 大 農 研 報 (Bull.Fac.Agric.TOttOri Univ。

)33 28∼

33(1981) 緒

言 陽光量 とスギの生長 との関係 は

,近

年非 皆伐施業 に関 連 して関心 がもたれ

,川

那辺

')安

藤

l'

谷本側)らに よって研究 された。川那辺3)によると

,ス

ギは庇陰 が強 まると直径 および重量生長 が低下 す る。 しか し

,樹

高生 長はある暗 さまではかえって大 きくなるとい う。陽光量 と着花 との関係 につ いては

,右

田 ''6)全 H)ら の研究 が あ り,スギは陽光量

100%区

で最 も多 く花 をつけ

,受

光 量 が少 な くなるに したがって着花量 が減少す る傾向 がみ

るスギ苗の生長

レリンの影響

られ る。 このよ うに

,ス

ギの生長 と着 花 は陽光量 によっ て大 きく左右 される。 ジベ レリンはスギの生長 と花芽分 化 をい ちじるしく促進 す るが

')こ

れ までの試験 は全陽 光下で行 なわれ

,種

々の光の強 さの もとで ジベ レリンの 効果 を試験 した研究は少 ない。 ジベ レリンの生理作用 を さらにくわ しく研究す るために

,本

研究 においては人工 的 に光の強 さを変 えて苗木 を育てて, ジベ レリンの効果 を試験 した。 本研究 に際 し, ジベ レリンを提供 して くだ さった協和 醸 酵工業株式会社 に対 し厚 くお礼 を申 し上 げ る。 また実

種 々の光の強 さ

花芽分化 に

の もとにおけ

およぼす ジベ

橋 詰隼 人

事

昭和 55年7月31日受付

The Effect Of GibbereHin On the GrOwth and F10wer Bud

Formation of Cttρ

ttο

η

cT'aブ

_92ο

η

jCa Seedhngs under

Different Light lntensities

HayatO HASHIZUME*

This study is cOncerned with the effect Of gibberellin on the grOwth and flower bud formation of CTypオοη9売_αブαρο,テCα under different light intensities,

using one―year―old seedlings. The seedlings 、vere grown under the relative light intensities of 100, 50, 15 and 6 % , and GA3 SOlutions Of 100 and 500 ppm

were fOliar―sprayed in the early growth periOd(June∼ 」uly)and the late grOwth

peFiOd(August∼ September).

Height growth was promoted by gibberellin treatment, but diameter growth

and weight grOll・ th was inhibited. The effect Of gibberellin on grO、

vth was

strongest under 100 9/。 day light, and it decreased with the decrease of relative

light intensity

The flower bud fOrmation by gibberellin was prOmoted most remarkably under 100 % day light, and it decreased with decreasing relative light intensity. IVhen sprayed with gibberellin, male flo、 ver buds were differentiated at the relative light intensities above 6 %, and female ones, above 15 %. It seemed that male flower buds could be formed under weaker light intensity as compared with femalc ones.

*鳥

_{取 大学農 学部 林学科 造林学 研 究室}

D?pαTι卿9,ォ _げFοr9sヶrtr,Facク ′ι

gげ

ス

=″

験 を手伝 っていただいた向井克明君 に深 く感謝す る。 材 料 と 方 法 オキノヤマスギ1年生実生苗 を用 いて実験 を行 なった。 供試材料 は

,床

替 えに先だって選別 して大 きさを揃 え, 全個体 について苗 高 と根元直径 を測定 した。 また別 に20 本 をランダムに選 んで苗高

,根

元直径 および乾重量 を測 定 し,そ れにもとづいて

D3Hと

苗重 との関係式 を求め, この式 を用 いて床替 え時の苗木の乾重量 を推定 した。床 替 えは3月中旬 に行 なった。耕 うん整地後, l m2当 り堆 肥2 kg,石灰500g,森林肥料

(NIP:K=20:10:10)

60gを施 して, l IYP当り64本 の密度で植栽 した。庇陰試 験区 として

,相

対照度

100%,50%,15%お

よび

6%の

4区を設け, ダイオネ ッ トで照度 を調節 した。退光処理 は4月下旬 か ら10月下旬 まで行 った。 ジベ レリン処理 は,

GA3水

溶液 を葉 面散布 した。処理区 と して

,100ppm区

と

500ppm区

, さらに生育 前期処理 区 (6月25日と7月 15日の2回処理)と生育後期処理 区 (8月15日と9月 5 日の2回処理

)の

合計4区を設 けた。 床替 え後

,各

処理 区か ら10本を選定 して10日 お きに苗 高 と根元直径 を測定 した。 さらに10月に各処理区か ら20 本ずつ堀 り取 り

,苗

高

,根

元直径

,側

枝長

,乾

重量 など を測定 した。着花調査 は10月下旬に全個体 について行 な った。雌花 は1個ずつ数 えたが

,雄

花 は花房数 を数 えて 着花数 と した。

1.生

長 にお よぼす影響 相対照度別, ジベ レリン処理区別の樹高生長の経過 を Fig.1∼ 5に示 す。 なお

,樹

高生長率 は測定開始時苗高 に対す る伸長量のパ ーセ ン トで示 した。相対照度

100%

区では

,前

期処理

,後

期処理 とも

GA処

理後急激 に伸長 生長 が促進 された。相対照度50%区と15%区では

,前

期 処理 では生長 が促進 されたが

,後

期処理 ではあま り促進 されなかった。 また

, 6%区

では ジベ レリンによる伸長 促進 がわず か しかみ られなかった。 堀 り取 り調査 の結果はFig.5およびTable lに示す とお りで ある。 なお

Fig 5の

苗 高

,根

元直径 るよび苗 重の生長率 は

,生

長開始 時 と生長終 了時の測定値 か ら1 生長期 の生長率 を求め

,対

照区 (相対照度

100%, GA

無散布 区

)の

値 を100と して

,各

処理区の値 を示 した。 苗高

,根

元直径 および苗重の生長率 は

,い

ずれ も相対 照度 の低下 に ともなって減少 した。

GA処

理の効果 をみ ると

,苗

高の生長率 は相対照度100%区では

GA処

理区

Fig。l Height grOwth under 100% relative light intensity

● 対照 (無処理

), O GA 100ppm前

期処理,

O GA 500ppm前 期処理, ① CA 100ppm後 期処理, ◎GA 500ppm後期処理

,

↓GA前期処理区の散布時期,

↓GA後期処理区の散布時期。

Fig 2 Height grOwth intensity

under 50°/o relative light

Fig.3 Height growth under 15% intensity` υ や 、 ﹁ Ｆ や ≡ ｏ 隣 ¨ や Ｆ ∞ 一 ｏ Ｅ 果 結 ｏ ， ゛ 皆 Ｆ 一 妻 。 ﹁ ∞

橋 詰隼 人 ヽ 100 Fig 4 ％ ００     ０ ０ や ヽ Ｈ 黒 や 言 Ｏ Ｈ 的   一 ︻ 的 ︼_Ｏ 宝 ％ ００   ８０   ６０ ｏ ゃ 、 隣 Ｆ ゃ 〓 。 皆 亜 ０ ＞ 一 や ヽ 一 ｏ ∝ ％ ５０   ２５   ００   ７５   ５０   ２５   ０ ０ や ヽ 日 〓 や ， Ｏ Ｈ ∞ ｏ ＞ ‘ 、 一_〇 館 ｏ 中 、 曲 涙 ， 〓 。 営 ∞ ０ ＞ ‘ ヽ 一_ｏ ∝

Height grO、wth under 6% relative light

intens ity は全部対照区 よ りも高い値 を示 した。相対照度

50%区

と 15%区では前期

GA処

理 区 と後期処理区の100ppm区が 対照区よ りも高 い値 を示 した。根元直径 の生長率 は

,相

対照度100%区では

GA処

理 に よって減少 したが

,50%

以下の照度区では対照区 と

GA処

理区 との間 に大 きな差 はなかった。苗童 の生長率 は

,相

対照度100%区では

GA

処理によって減少 した。相対照度50%区では

,GA100ppm

後期処理 区 を除 き

,対

照区 よ りも

GA処

理区の方 が低 い 値 を示 した。相対照度15%以下 では

,対

照区 と

GA処

理 区 との間に大 きな差 はみ られなかった。以上の よ うに, 苗高

,根

元直径

,苗

重 ともに相対照度

100%区

で対照区 と

GA処

理 区 との間の差 が最 も大 きく現 われ

,相

対照度 の低 下 にともなって両者の差 が少 な くな り

,相

対照度6

%区

ではほ とん ど差 がみ られなかった。すなわち, ジベ レリンの効果は全陽光下 で最 も強 く現 われた。

A B C D

Photo l Effect Of gibberellin on the grOwth and

f10wer bud formation of One― year―old seedlings under different light intensities,

100ppm sOlution 、vas foliar―sprayed on June 25 and 」uly15.

A:R L 1100%, B:RLI.50%,

C:RLI.15%, D:RL.16%.

ｏ 〓 、 ∝ 0 110 100 90 80 70 60 50 5

06

0.5 。0.4 避 0.3 0.2 0,1 ｏ 事 、 ∝ 0 50 100 0 50

Relahve light intensity(day light=100)∽

Fig 5 Effect of gibberellin On the relative gro、 vth

rates of seedling height,basal diameter and seedling weight and the ratiOs Of H/D,B/H and T/R ●一一● 対照 (無処理)

O―

O GA 100ppm前

期女と理 ●― ●

GA 500ppm前

期処理 △_― △

_{GA 100ppm後}

_期処理 ▲_一 ▲

_{GA 500ppm後}

_期処理

Table l Effect of gibberellin On the grOwth of one― year―Old seedligs under different light intensities

Tl・

ettmmt ttlshy

(%) Hcight Basal (H) diameter (cm) lmm) E10ngatiOn of main stem (cm)

Branch Top

length weight (B) (T) (cm) (g)

Root Total

weight dry

(R) weight

(g) (g)

H/D B/H T/R

100

COntrO1 50

(untreated) 15

6 35 4 6.6 38.6 4.7 20,0 2.6 11.6 1.7 17.6 7.52 17,7 5.48 10.1 1.03 4.9 0.29 1.84 9.36 1.14 6 62 0.23 1,26 0.10 0.39 53.6 0.50 4.09 82.1 0.46 4.81 76.9 0.51 4,48 68.2 0.42 2,90 30.0 32.5 14.7 6.2 前

期 GA3 100ppm 50 0 45,7 24.2 11.6 5,3 4.6 2.5

17

44.5 39.5 19.2 6.3

H.8

12.9 7.5 5.5 4.02 4.49 3.57 2.90 5.22 1.30 6.52 94.3 0.24 3.86 0.86 4.72 99,3 0,28 0.82 0.23 1.05 96.8 0.31 0.29 0.10 0.39 68.2 0,47 前

期 GA3 500ppm 4.84 1.08 5,92 3.20 0,69 3.89 0.85 0.21 1.06 0.30 0.09 0.39 101.5 0.26 4.48 109.0 0.28 4.64 106.0 0.29 4,05 68.2 0.47 3.33 48,7 44,7 26.5 11 6 4.8 4.1 2.5 1.7 43.1 38.8 21.7

61

12.7 12.7 7.7 5,4 後 期 GA3 100ppm 49.9 40.1 23.8 12.9 6.5 5.4 3.0 1.9 44 1 33.6 18.6 7.4 16.3 16.5 9,9 6.1 7.39 1,74 9.13 76.8 0.33 4.25 4.69 1.14 5.83 74.3 0.41 4.11 1.23 0.26 1.49 79,3 0.42 4.73 0.38 0,11 0.49 67.9 0,47 3.45 後

期 GA3 500ppm 46.6 37.5 22.9 13.0 6.5 5,1 3.1 1,6 40.6 31.6 16.8 8.0 16.6 13.6 10,6

55

7.61 1.88 9.49 4.20 1,09 5.29 1.40 0.29 1.69 0.31 0,07 0,38 71.7 0.36 4.05 73.5 0,36 3.85 73.9 0.46 4.83 81.3 0.42 4.43 相対照度100%区では_,苗高の生 長率 は, GA 100ppm 前期処理

>GA 500ppm前

期処理

>GA 100ppm後

期処理

>GA 500ppm後

期 処 理

>対

照区の順 で あった。 また根 元直径 と苗童の生長率 は

,対

照区

>GA 100ppm後

期 処 理

>GA 500ppm後

期処理

>GA 100ppm前

期処理

>GA

500ppm前期処理の順 であった。樹高生長は後期

GA処

理 よ りも前期

GA処

理 で促進 されたが

,直

径生長 るよび 重量生長は逆 に前期処理 で一 層抑 制 され た。 また

GA

100ppm区 よ りも500ppm区の方 が樹 高生長

,直

径生長, 重量生長 ともに劣 り, ジベ レリンの濃度 が高す ぎるとか かえって生長 が阻害 され るよ うである。 次 に相対生長関係 についてみ ると

,比

較苗高 (H/D) は

,対

照区では相対照度

100%区

で最 も値 が低 く

,50%

以下の照度では逆 に高 い値 を示 した。 これは

,低

照度で は根元直径の生長 が不良であるためである。

GA処

理区 では

,前

期処理 区の相対照度15∼

100%区

で比 較苗高が い ちじるしく高 かった。 また後期処理 区の100%区 も対 照区 よ りも高い値 を示 した。 す なわち

,GA処

理 によっ て樹高生長は促進 され るが

,直

径生長は逆 に抑制 され る ので

,比

較苗高 が高 くな り

,苗

木は徒長苗 の形態 を示 し た。枝張 り度

(B/H)に

つ いてみると

,相

対照度15∼100

%区

では

GA処

理 によって側枝 の伸長 が抑制 され

,対

照 区よ りも低 い値 を示 した。 とくに前期処理 区で側枝の伸 長抑制 がい ちじるしかった。

T/R率

は

,対

照区では相対 照度100%区よ りも15∼

50%区

で や や高 くな り

, 6%区

では

T/R率

はい ちじる しく低下 した。

GA処

理区では, 前期処理区の15∼50%区および後期処理区の50%区で対 照区 よ りも低 い値 を示 した。

2

花芽分化 におよぼす影響 着花調査 の結果 を

Table 2お

よび

Fig 6に

示 す。 花芽は

GA処

理 区で者生 し

,GA無

処理 区では着生 しな かった。雌雄両花芽 ともGA 100ppm前 期 処理 区で最 も

橋詰隼人

Table 2 Effect of foliar application Of GA3 0n the

flo、ver bud formation Of one― year― Old

seedlings under different light uatensities

Notes l)In every treatment,64 seedligs were

used.

2)The number Of male flowers were sho―

lvn by the number Of clusters.

多 く着生 した。雄花芽は相対照度100%区 と

50%区

で多 く着生 し

,照

度 の低下 にともなって着花率 および着花数 が減少 し

, 6%区

ではわずか しか着生 しなかった。雌花 芽 は相対照度100%区で最 も多 く着生 し

,照

度の低下 に ともなって着花率

,着

花数 が減少 した。

15%区

で は100

ppm前

期処理区でわずかに着生 した。

6%区

は全然着花 しなかった。 ジベ レリンによるスギの花芽分化 は全陽光 下で最 も促進 される。 また

,雄

花芽は雌花芽 に比べて弱 い光の もとで形成 されることがわかった。 しか し

,弱

光 の もとでは花の発育 が悪 く

,花

の健 全 な発育 のためには 50%以上の相対照度 が必要のよ うである。 考

察 本研究 の結果 によると

,ジ

ベ レリンは好適濃度ではス ギ苗 の樹高生長 を促進 したが

,直

径生長および重量生長 は逆 に阻害 された。四手井 ら8)が 3年生スギ苗 で行 なっ 100 50 15

Relative light intensity∽

Fig.6 The relation betweё n light intensity and

flower bud formation by gibberellin in one…

year―Old seedlings.

□

Male flower, ￨■

■

Female ttlower.

た実験 によると

,高

濃度

,高

回数処理 では生長 がかえつ て抑制 されたとい う。Littleら4)によると

,バ

ルサ ムモ ミでは ジベ レリンを処理す ると主軸 の伸長 が促進 され,

R(根

重

)/T(地

上部重

)比

が減少 した。針葉 の光合成 速度 および光合成能力は

GA処

理 木 ど対照木 との間 に差 がな く

,外

与の ジベ レリンは光合成生産物 を増加 させ る のではな く

,光

合成生産物 の配分 に影響す ることによっ て生長 に関与す るとしている。しかし,スギの場合は

GA

処理 によって乾重量が減少す るので

,光

合成 も阻害 され るのではないかと思 われる。 人工庇陰試験の結果 によると

,ス

ギは一般 に庇陰 が強 まると直径 および重量生長が低下す る。 しか し

,樹

高生 長 はある暗 さまではかえって大 きくなる場合 があるとい うど)Negishi7)に よ る と

,ス

ギ苗 の光合成速度 は光 が 強 くなるに したがって増加 し

,20Huxで

光飽和点に達す る。本研究 においては

,ス

ギ苗 の生長 は相 対 照 度

100%

区で最 も良 く

,照

度 が低下す るに した がって樹 高生長, 直径生長 および重量生長 が悪 くなった。 また ジベ レリン の効果は全陽光下で最 も強 く現 われ

,照

度 が低 くなるほ ど効果 が減退 した。樹木の生長 には

,来

養物質 とホルモ ンな どの生長調節物質 が必要であ る。栄養物質 とくに炭 水化物 は

,光

合成 によって生産 され るか ら

,受

光量 が少 な くなれば当然その量 は減少 し

,生

長 は衰 える。受光量 と生長調節物質 との関係 につ いては不 明な点が多いが, 谷 ４０ ¨ Ｅ 〓 Ｏ ｏ ｏ り 指 ｏ ● ０ 隣 ω ， Ｏ 室 喩 ｏ ︻ ０ や 日 多 Ｚ ♀ ４ ３ ２ １ Relative light Treatment hme ConcttΥ. %of seedlings with flowers No of flowers per seedling (%) む ♀ む ♀ 1誓

∼

1繋

pリ

報引鞘ケ

100 30 100 30 79 11 65 18 36.1 1.9 34.5 1,7 25.7 0.7 14.8 1.4 ;i:手

￨:￨￨

告

と

i:∼￨:￨￨ ppm 100 40 100 5 88 13 26 0 35.2 2.6 33.9 0.1 26.4 0.1

0,9 0

ill手

͡

￨￨￨l plテ

ξ

と

::∼￨:￨￨

ケ

100 10 85 0 70 0 35 0 10.6 0.3

6.1 0

4.1 0

2.0 0

子

￨:手 ^▼ ￨:￨l pl,

ξ

と

::々 ￨:￨￨ ; 0 0 0 0

2,3 0

1.2 0

0.5 0

0.1 0

100 50 15 6

一般 に樹木 は長 日処理 で栄養生長 が促進 され るので

,受

光量 が多いほどホルモ ンの生産 が盛 んになるのではない か と思 われ る。 スギの生長や花芽分化 に対す るジベ レリ ンの効果 が全陽光下 で最 も強 く現 われ

,弱

光の もとでは 現われないことは

,栄

養物質の問題 ばか りでな く

,生

長 調節物質の問題 も関係 している。外与の ジベ レリンが効 果 を現 わすため には

,内

生ホルモ ンの状態 が重要である よ うに思 われる。 陽光量 とスギの着花 との関係 につ いては

,二 ,三

の報 告がある。右 田5)の実験 によると

,ス

ギの3年生実生苗 は陽光量100%区ではほとん どが着花 したが

,50%区

で は100%区の約 き

,25%区

では約 士 に着花本数 が減少 し, 15%区は まった く着花 しなかった。全 ら11)がクモ トオ ンスギの さし木苗 で行 なった実験 によると

,GA非

散布 区では離花芽 は陽光量100%区以外 は形成 されなかった。 雄花芽 は100%区 と58%区に最 も多かった。

GA散

布 区で は

,雌

雄両花芽 とも

100%区

に最 も多 く着生 し

,受

光量 が少 な くなるほ ど着花量 が減少 した。 スギの花芽形 成 に は

,少

な くとも58%以上の光 の強 さが必要であると結論 している。本研究 において も

,ジ

ベ レリンによるスギの 花芽分化 は全陽光下 で最 も促進 され

,照

度の低下 にとも なって着花 が悪 くなった。 また

,雄

花芽は相対照度

6%

以上 で

,雌

花芽 は15%以上 で形 成 され

,雄

花芽は雌花芽 に比べ て弱 い光の もとで も形成可能のよ うであった。 総

括 1年生 スギ苗 を用 いて

,種

々の光の強 さの もとにおけ る生長 と花芽分化 に対す るジベ レリンの効果 を試験 して, 次の結果 をえた。

1.樹

高生長は ジベ レリン処理 によって促進 されたが, 直径生長 および重量生長 は逆 に抑制 された。生長 に対す るジベ レリンの効果は

,全

陽光下で最 も強 く現 われ

,相

対照度の低下 にともなって減退 した。

2.ジ

ベ レリンによる花芽の分化は全陽光下で最 も促 進 され

,相

対照度 の低下 にともなって着花率 および着花 数が減少 した。雄花芽 は相対照度

6%以

上 で

,雌

花芽 は

15%以

上 で形成 された。雄花芽は雌花芽 に比べ て

,弱

い 光の もとで も形 成可能のよ うであった。花芽分化の促進 および花芽の十分 な発育 のためには

,少

な くとも

50%以

上の相対照度 が必要の よ うで ある。 文

献

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411(1975) ■

)全

尚根 ・宮島 寛:光の強 さがスギの花芽形 成 に およぼす影響 日林九支研論

,25 58∼

54(1971)