作 物 の 大 気 汚 染 被 害 の 発 生 機 構 に 関 す る 生 理 的 研 究

E芝草研究

5 5:1 9 9 12 0 3( 1 9 7 6 )

作 物 の 大 気 汚 染 被 害 の 発 生 機 構 に 関 す る 生 理 的 研 究

第

3

報 亜 硫 酸 ガ ス 処 理 に よ る大 麦 , 小 麦 薬 か らの エ チ レ ン発 生 に つ い て

馬 場 赴 ･ 酒 井 慎 吾

大気汚染物質 の被雫 としてはiui硫酸 ガス, オキシダン ト(オ ゾン,パ ン等 ), フッ化水素 の被害 のほか 最近 では ‑チ レ./の被譜が問題 とされ てい る (山添

1 9 7 3a.b

,太 田

1 9 7

4). エチ レン は 本来植物 ホル モソの 一種であ り,植物 の 内生 エチ レンは,仙物 の生長,発育 (開花,成熟等)の調節に正賓 な役割を果 してお り,果 実の成熟に伴 って しば しば 多最に 発生す る. また一方低混,水分欠乏,病 望,物即的,陵楓的刺戟 お よび化学的刺戟,す な わちオーキ シン

( I AA)

,2,41Dな どオーキシ t/型除草剤や有害化学物JBに よって多畳 の内 生 エチ レンが発生す る

( Ab l e1 9 7 4 ) .

最近 トマ ト, タバ コな どの作物 のオ ゾ./被曝に作 って多額のエチ レンが発 ′Fす ることが 発見 され

( Cr ac ke r1 9

71,'i:野 ･三宅

1 9 7 2 )

, また ケヤ車.イ チ ョウ な ど の樹木 のオ ノ

ン被曝に よって もエチ レンの発 生が認め られ, オキシダン ト発′卜地域 の樹木 の早期j落葉が エチ レンに帰f)]す る可能性の大 きい ことが 指摘 され てい る (井上

1 9 7 4 ) .

接着 らも大麦,小麦 な どのSO2ガス処即 の 実験においてSO2曝露に伴 って 糞 か ら多丑 の‑チ L,ソが発生す るとい う注 目すべ き車LRを認め たので,その結果 を報 告す る.

研究に当り発駐な示唆と大夏品唖亦神ノ]の渦性 (低唱)の系統およびその

i s o g e n i c

な並性 (け通型) の系統の種+を分譲された .瑚 穏隆 平教掛 こ離准なlJ謝,.t3‑.を衣するとともに,夕空弓削こ協力した 田辺佳代 子氏に感謝する

実 験 方 法

実験は昭和

4 8

年

秋〜4 9

年 早春にわた りカラス室内で我成 した材料につ いて

2

回行 った.

第‑乗除では大麦 (品種 キ カイ‑ ダカ) と小麦 (品種 シラサギ)を供試 した.実験 材料 紘,水田 卜雄 をつ めた 宙 径

1 3cm

の プラス チ ックポ ッ トに 11月

2 9

日播種 し

,2

本立に し て育 てた.

1

月

2 3

日に大麦 は草丈

1 6cm

,基数

3. 5

本,小麦は草丈

1 5c m

,茎 数

4. 0

本に 通 した ものを用い.SO2ガス処理を行 った.

第二実験は

,

渦性 (怪型) の大変JP,種赤神力 とそれか ら

9

位卜戻 し交雑 を行 って作 られ た 並性 (沖通塾)の系統を供試 した (高橋,未発表). この種子を用 い,実放材料 を 第一実 験 と同 じ方法で盛成 し

, 1

月

2 9

日渦性は草丈

1 6c m

,茎数

4. 0

本,並性は草丈

2 0cm

,塞 数

4. 0

本 にな った ものを用 い,SO2カス処理 を行 った.

1 9 9

so2

ガ ス処和装冊

は 既

報 と火 な り,I):玖 室 に新設 した ガス送 入 ･排 出装 iTE

〔 SO2

ガス発

･J:ぶ ,空 ′(

･ t r )

^L

新

札 カ ス稀釈

I J t n

L.i::‑, ガ ス排 /x

湖 h y . ' I ,SO2

ガス

濃

tk

J

l'‑

I 動

測定''T,tI と ガ ス也

],蟻 『

こ

しガス 処雌 箱

( 2 2×4 3×5 3

cm)

2

個 を Jl路 す る ク ロスキ ャ ビネ ットか らな る〕 と 適 排 した t,ので あ る.

実較 粂 佃 まいずれ の粟 験 て Lt,温度

2 5 o C

,湿 度

6 5 ‑7 5 %,

照 度

4

万 ル ックス, ガス通気

; . 上4 ‑ 6

8/1分

,SO2

ガス 処和時 間

1, 5 ‑2 , 0

時 F=L'']で あ る

.

2個 の ガス 地坪 箱 の うち

1

個 は

SO

.

2

ガス 処理 区用で InI‑定 濃 度に用.･釈 した

SO2

ガスを送 る もの, はか の

1

個 は無処 理 区 用で

SO2

ガス と同E!t:の蟹 気 を送 る もので あ る.

so2

ガス 処理 後に薬 か ら 発 ′じす るェ チ レ./の1itを測 定 す るに は.

,SO2

ガス終 了後 血 ちに 地

卜

^{部 のノ仁体}

^8g

を と り, これ を 水

2 0

mlを入 れ た

2 2 0

mlの 三角 フラス コに挿 して密栓 し, グ ロス キ ャ ビネ ノ ト内に附 き一 定 時H,l後にj‑

a

^/[̲した エ チ レンの鼓 を ガス ク ロマ トグラ フ ィ‑

て

測定 した.

実 験 結 果

第 一 実 験

大泉 小安 の

SO2

ガス処刑 '(‑J'後 の ̲'卜体

1

g当 りの ‑手 レン発 生茄 を し らべ た･ その 結果 は

第

1図 の よ うに

S

O2ガス処理 で エ チ レンの発

J

^‑

t

^が上馴 口し,大麦 で は無 地矧 亘の

4 ‑ 5

倍,小 左では 無JJALTT̲の約

2

倍 で あ った.僻

/

JLL郡区 の エチ レン発ノEr'luは ′ト.左か 大友 よ り多

か‑

,た .

′‑エチレン発生ハ小

二 叩 /

tr) 00004321

≡

二 . 丁 ･ ̲ ̀

;

'ru T

I

I ^r,

l

I L Ll

hr .

1 2 4 6 0･･hr.1 2 4 6

yJ ' 日l lSO2

ガノ､池

T T

Pに .

T

^/J‑テ レ/0̲)発生の推移

( t l t て ^{) SO2}

^{カ ー/}

恭

^{皮 k JL)･I}

^{i l l f 川:SO21}

^.

⁷

^ppm

^･2

^{時問 (1月}

^{2 3}

^El)

大麦 は 小麦 よ り

S02

か ス感受性 が 大 きい と いわ れ てい るが (谷 山

1 9 7 2)

,木 rJさ験 で も so2ガスに よる舵 ′.1子(白化)葉面 耶 (% )は,大 友が

7 9. 5 %

,小 変は

6 8. 3 %

で,大 麦が小 友 よ りや や大 きか った .

第 二 実 験

赤神 力 の渦 性 と並性 の 両系統 の

SO2

ガ ス処理 終 √後 の′川

i '1

ど

, 1

時悶 当 りの ‑ チ L,1/ の発

I I E

ikを しらべ た.

その結果 は第21那 )よ うに

SO

之ガス 処理担て エチ t,ソの発 生 濃が 著 し く増 加 し, ガス処

2 0 0

段 学 研 屯

･ノ■エチレン発生㍊(叩/g/i)

0 1 2 4 6

hr ,

^{9 0 1 2}

hr .

^{4 6 9}

･.:(112L』 大女 (,^榊 ノ))の

此t

'L系統およJ朋 性系統にふけ るSO21Tス

地

PlJ.稗の エチ レ./允生U)推 移

(注) SO2ガス処理濃皮 h‑よひ時FIBJ:SO21･5pp

m･1

柑IJl(1月

2 9

日)

理1矧削後に最 も多 く,そ の後 は6日即 日後 まで漸減 した.洞性 と

並

性 の両系統 を比較 す る と,無 処叩区 では エ チ レンの発 4̲

i i

は渦性か並 性 よ J)人 きか ったが,SO2ガ ス処理 区 では IJJj系統 の間に基が なか った,

so2カースに よる祈害 (r']化 )

糞 血 h H %)

は ,軸 性 系統が

3 5%

,並性系統が

3 2

% てT11･)‑系 統 間に差が少 なか った.

考 察

宇野 ･三宅

( 1 9 7 2 )

は ク/くつのオ ノン処即 で盛 Q)変色

肘.

I.'･と1'‑･行 して多iitの エナ L'ソの 発 生を認め たか,本研 究ではSO2カス処即 で も 炎 の 被一書に伴 って 多盤 の エチ L'ソの発/i‑I か認め られ た.す なわ ち第‑ r)湖 では炎のSO2線 斉盛面 fii(%)の大 きい 大 必 よそ の小 さ い小 麦に くらべ て ガス処理に よるエチ レンの発 生

i

d･の増 加が大 きか った .第 二頂娘 では湘 性大安系統 と並性系統 の脚 こ薬 のSOq.被恕

血f

llH % )に差 が 少 なか ったが･SO2処j

帥

二に ぉけ る両系統間 の エチ レン発 生地 に も差が少 なか った. また第‑実験 は節二 乗験 に くらべ てSO2処理膿皮が やや ;･i･,く,SO2カス処理相川も長 くて,兼 の 妓

悪

果

両も 一 三 ( %)

が大 きか ったが , ‑チ L,ソの 発 生 も長

州

L'i

J

i二わ た 1)多iLと,=･あ った. したが って 聾 のSO2ガスに よ る柴 の被苫̲REl

由も I i( %)

ナ なが フ可視 ?'irEとエチ レンの党'l I̲I.との17'･Jに 平行周 係が ,J{,るよ う に思われ る.

一般 に林木 ,矧 封な どのSO2ガス

枇' .

I.

J

一症 状 と され て い る 火筒 描兵 ･

集

晶 の碑少 な どの

柿肘

よ‑テ レソに よって起 る枇怒症肘 =.もあ るか F･(松

島 1 9 6 9 ･Abl e1 9 7 4 )

, これ まで い ),れ てい たSO2ガス 純甥には,SO2秒 駄に よ り誘叩 きれ た fJl':I‑‑.エチ レン の ′巨戊借 位に よ

55進 (1976) ^20L

る被藷 も含 まれ てい るのでは ないか と推測 され る.

また カソキ ツ樹 では しば しばS02に よる煙斑 の発 生 (可視被 告 ) が な くて も落 葉が 起 る ことが 知 られ て い る (松 島 ･原Et日 964,65a,br66)か ら果 樹 や林 木 では可 視閂･のな い程 度 のSO2ガス破門 で もェ チ レンの先 年が促進 され ,甲期 落 葉が誘 iEP3され る0: 3で は ない か と 推 測 され る. しか しそ の実 相は今 後 の研究 は また なければ な らない .

Aharoniら (1973)紘 ,小 麦 で は,播 性 早Ji超 が 長梓晩 生柵 に くらべ て エ チ レンの発 生量 が 多 い ことを認 め たが ,本研 究 で も第 二 実験 の無 処理 区 にお い て倭性 の 劣性迫 伝 子 を もつ赤 神 力 の渦 性系統 が そ のisogenicの並 性系 統 に くらべ て エチ レンの発 生盛 が 多 か っ た.一 般 に エ チ レンは刷物 の生長 を抑制す るホル モ ンで あ るか ら, この ことは,渦 性 系統 が域性 の劣性 遺 伝子uzを もち,並 性系 統 よ り矧 生で 子薬 用 や胤 長,樺 長 な どが短 い こ と

と関連 が あ る よ うに思 われ る.

すで に骨 (1972)は,渦 性系統 は並 性 系統 よ り内 生 ノベ レ 1)ンの姑が 少 な い こ とを.倉 石 (1974)は 湘 性系統 が並性 系統 よ りオー キ シ ンの /i‑̲成 が 少 ない ことを報 告 してい る.

これ らの嚇実 か ら, この大麦 湘性 ,並 性 両系統 は植 物 の怪 性化 とオ ーキ シ ン, ジベ レ リ ン, エ チ レソ等 の生長 ホル モ ソ との関 係を研究 す るのに好適 の材料 と思 われ , 今後 の そ の 研究 の進 展 が期 待 され る.

摘 要

(1) 大安 , 小安 につ い て,SO2ガス処 理 に伴 って薬 か ら多血 の エ チ レンの発 生 す る こ とが認 め られ た . この際 ,基 のSO2ガス 披̀占面積 (% )と 菓 か らの エ チ レンの発 生度 が平 行 して いた .

(2) 大麦 pu.,種赤神 力 の渦性 (倭 型 )系 統 とそ の isogenicの並 性 (hL通型 ) 系統 間 で, SO2ガス処理 区 の集の被 害 面

枇( %)

お よび ェ チ レン発生 袋 は と もに 差が 少 なか った . し か し無 処野｣x:に おいてほ,渦性 系 統か並 性 系統 よ りエ チ レンの発 生量 が 多か った.

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