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ヒノキテルペン類の成分変動に及ぼすエチレンの影響に関する研究

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(1)

ヒ ノ キ チ ル ベ ン 奨 頁 の

日 文 ラ

-

-

3

翠 乏 重J} ~ 己主え乙ま、ヲー エ チ レ ン の 景 三 三 警 警 に 愚 母 す } る 砂 干 ヲ 宅 Studies on the Effects of Ethylene on the Variations of Ch e認ica 1 Co援positions of Terpenes in Hinoki. 力 口 基 渠 支

E

イ雷

1 9 9 4

(2)

目 次 頁 結 論 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

1

l

章 ヒ ノ キ , ス ギ 針 葉 テ ル ベ ン 類 の 樹 木 錨 体 内 に お け る 化 学 組 成 変 動 ・・・・・・・

8

1 . 1 緒 言 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8 1 . 2実 験 方 法 ...

1

0 1 . 1 .2 針 葉 採 取 地 点 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・.

1

0 1 .

2

.

2

針 葉 の 採 取 お よ び 針 葉 精 油 成 分 分 析 ・

1 0

1 .

3

結 果 と 考 察 ・・・・・・・・・...

1

2

1 . 3 . 1 ヒノキ, ス ギ 針 葉 精 油 収 率 ・・・・・・・ 1 2 1.3.1.l ヒ ノ キ 針 葉 積 損

X

l

J

l

率 ・・・・・・・・・・・ 1

2

1.3.1.2 ス ギ 針 葉 給 油 収 率 ・・・・・・・・・・・・・・ 1

2

1 . . 2 3 ヒノキ, ス ギ 針 葉 精 油 テ ル ベ ン 類 の 成 分 変 化 ・・・・・・・・・・・・・・...

1

6

1.3.2.l ヒ ノ キ 針 葉 テ ル ベ ン 類 成 分... 1 6 1.3.2.2 ス ギ 針 葉 テ ル ベ ン 類 成 分. . . 1 8 1 . 4 結 論 ・・・・・・・・・・・---------------------- 2 6 第

2

章 ヱ チ レ ン ガ ス お よ び ヱ ス レ ル に よ る ヒ ノ キ 幼 苗 か ら 放 散 さ れ る テ ル ベ ン 類 の イ 乙 学 組 成 変 化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2 8

(3)

2 . 1 緒 言 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

2

8 2 . 2 実 験 方 法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・- 2 9 2 . 3 結 果 と 考 察 ・・・. . . 3 1 2 . 3 . 1 エ チ レ ン ガ ス に よ る テ ル ベ ン 類 の 放 散 量 変 化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3 1 2 . 3 2 . エ ス レ ル 処 理 に よ る テ ル ベ ン 類 の 放 散 量 変 化 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4 1 2 . 4 結 論 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

4

8 第

3

章 エ テ レ ン ガ ス に よ る ヒ ノ キ 幼 苦 か ら 放 散 さ れ る テ ル ベ ン 類 の 変 動 形 態 ・・・・・・

4 9

3 . 1 緒 言 ・・・・・・・・会・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4 9 3.2 実 験 方 法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4 9 3.3 結 果 と 考 察 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5 0 3 . 3 1 . エ チ レ ン ガ ス に よ る テ ル ベ ン 放 散 語 の 変 動 形 態 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5 0 3 . 3 . 2 エ チ レ ン の 作 用 発 現 開 始 時 期 お よ び 作 用 持 続 時 間 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7 1

3

.

4

結 論 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

7 8

結 言 ...・・・・・・・・・・・

7 9

総 括 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8 1

(4)

謝 辞 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

8 5

引 用 文 献 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8 6

(5)

結 論 樹 木 中 に 二 次 代 謝 物 質 と し て 存 在 す る テ ル ベ ン 類 は , 種 々 の 生 理 活 性 を 有 す る 。 樹 木 か ら 周 辺 環 境 に 放 出 さ れ る こ と に よ っ て , 周 辺 槌 物 の 生 化 学 的 反 応 に 影 響 を 及 ぼ し , 発 芽 , 成 長 な ど の 主 要 な 生 理 現 象 を 距 害 あ る い は 促 進し, また, 昆 虫 や 微 生 物 に 対 し て , 誘 引 活 性 あ る い は , 忌 避 活 性 を 示 す ( Muller 1974 , 小 清 水 1990 , 藤 井 ら 1987 ) 。 例 え ば , シ ソ 科 に 属 す る サ ル ピ ア は , カ リ フ ォ ル ニ ア の 牧 草 地 帯 に お い て カ ラ ス ム ギ や ハ マ チ ャ ヒ キ か ら な る 草 原 に 侵 入 し , 乾 燥 期 に は そ の 屑 屈 に l~ 2mの 裸 地 帯 が 形 成 さ れ , さ ら に そ の 外 縁 部 で も イ ネ 科 雑 草 の 生 育 が 顕 著 に 抑 制 さ れ る 。 こ の 現 象 は , サ ル ピ ア の 葉 か ら , カ ン ブ ァ ー や し 8- シ ネ オ ー ル な ど の 開 発 性 モ ノ テ ル ベ ン 類 が 放 出 さ れ て , 乾 期 に 土 壌 中 に 蓄 積 さ れ る た め と 雷 わ れ る ( Mu I I e rら 1965, Mulle rら 1964 ) 。 ユ ー カ リ は , l年 生 革 本 植 物 の 成 長 を 阻 害 す る こ と が 知 ら れ て お り , そ の 主 な 阻 害 物 質 は ,1 8- シ ネ オ ー ル ,

α

ー ピ ネ ン で あ る と 言 わ れ て い る 。 また, テ ノ レ ベ ン 類 は キ ク イ ム シ 類 や , ゾ ウ ム シ 類 , 鱗 麹 目 幼 虫 に 対 し て 誘 引 活 性 を 示 す 。 そ の 主 な 誘 引 活 性 物 資 は , αーピネン, カ ン フ ェ ン , 3f-ピネン, ミ ル セ ン , ワ モ ネ ン お よ び そ れ ら の 混 合 物 な ど で あ る ( Mor a iら 1970 ) 。 虫 害 に 対 す る 妨 御 効 果 は , テ ル ベ ン 物 質 の 量 や 構 成 成 分 , 樹 木 の 生 理 学 的 条 件 , 菌 の 毒 性 や 1

(6)

攻 撃 の 回 数 に 故 存 す る ( Johnso nら 1 9 8 7 )。 また, モ ノ テ ル ベ シ 類 の 生 物 学 的 効 果 は , そ れ ら の 異 性 体 の 組 成 に 大 き く 依 存 し て い る 。 マ ツ 科 の 樹 木 に 多 く 含 ま れ る ト リ モ ネ ン は , 比 較 的 毒 性 が 低 い が , ミ カ ン 科 の 樹 木 に 多 く 合 ま れ る dー リ モ ネ ン は , 種 子 の 発 芽 や 生 殖 器 官 の 成 長 を 非 常 に 強 く 組 害 す る 。 d-

α

ーピネン, :・:1B-,-1 ネン, d-3 ー カ レ ン や テ ル ピ ノ レ ン も dー リ モ ネ ン と 同 様 な 盟 書 効 果 を示す。 また, キ ク イ ム シ が 放 出 す る 集 合 フ ェ ロ モ ン I

-c

i

s

- ベ ル ベ ノ ー ル は , I -

α

ー ピ ネ ン が 腸 内 バ ク テ リ ア に よ っ て 変 換 さ れ て 生 じ る こ と が わ か っ て い る ( Crotea uら 1 9 8 5 )。 先 駆 昆 虫 , つ ま り 1匹 目 の 昆 虫 が 樹 木 者 攻 撃 ー し た と き , そ の 昆 虫 は 通 常 の 化 学 経 成 の 樹 脂 と 出 会 う 。 そ し て そ の 昆虫が, そ の 樹 脂 に 出 会 う と , 樹 脂 中 の 主 要 モ ノ テ ル ベ ン 物 質 に 刺 激 さ れ て 弾 発 性 の 集 合 フ ェ ロ モ ン を 放 出 す る 。 こ の 集 合 フ ェ ロ モ ン に 誘 引 さ れ , 次 々 と 昆 虫 が や っ て き て 集 中 攻 撃 を 受 け る こ と に な る 。 傷 害 や 菌 の 侵 入 に 対 す る 樹 木 の 反 応 は , ま ず 第 一 に 傷 害 部 で 病 原 体 の 栄 養 を 奪 い , 携 害 を 毘 分 化 す る た め に 自 己 分 解 細 胞 の 閣 が 発 達 す る 。 第 二 に 近 接 の 柔 組 織 が 傷 害 樹 脂 道 に 分 化 し , 傷 害 部 や 辺 材 部 に 二 次 的 な 樹 賭 ( 傷 害 誘 導 樹 脂 ) を 分 波 、 し て 傷 害 部 の 用 辺 に 反 応 帯 を 形 成 す る 。 通 常 の 樹 脂 と 比 較 し て 二 次 的 樹 路 中 の そ ノ テ ル ベ ン 成 分 組 成 は , 抗 菌 お よ び 昆 虫 忌 避 成 分 の 割 合 が 増 加 し , こ の よ う な そ ノ テ ル ベ ン 成 分 組 成 の 変 化 は , 薪 た に そ ノ テ ル ベ ン 類 が 生 合 成 さ れ る

(7)

こ と に よ る と 考 え ら れ て い る ( Crotea uら 1985 )。反応、 帯 の 形 成 と 同 時 に 移 行 帯 も 形 成 さ れ る 。 こ れ ら の 隣 接 し た 組 織 は 辺 材 か ら 感 染 部 を 縞 離 し , 青 自 い 移 行 帯 は , 辺 材 に 隣 接 し , 反 応 帯 は 傷 害 部 と 鱗 接 す る 。 反 応 帯 の 形 成 に 対 し て キ ク イ ム シ な ど の 晃 虫 は , 傷 者 部 か ら 樹 脂 を 取 り 除 こ う と し た り , あ き ら め た り す る 。 樹 脂 合 成 能 が 低 下 し て い る 場 合 , 毘 虫 は 容 易 に 揚 害 部 に 穴 を 開 け , 菌 は 妨 害 さ れ る こ と 無 く 蔓 延 す る 。 二 次 的 な 樹 結 合 成 や 過 敏 な 反 応 も ま た , 菌 の 成 長 に と っ て 重 要 な 要 困 と な る 。 樹 脂 の 流 出 が 充 分 で あ れ ば 躍 の 成 長 は 阻 害 さ れ る が , 二 次 的 な 櫨 指 は 木 部 に 貯 蔵 さ れ た 炭 化 水 素 か ら 誘 導 さ れ る の で , 膨 大 数 の 昆 虫 の 飛 来 を 媒 介 と し た 菌 の 侵 入 は , こ の 炭 素 源 を 消 耗 さ せ , そ の 結 果 , 樹 脂 の 合 成 能 は 低 下 し , 樹 木 は 鍔 害 を 受 け 易 く な る 。 す な わ ち 二 次 的 樹 脂 の 流 出 の 速 度 と 期 間 が , 病 原 菌 の 侵 入 を 阻 止 で き る か 否 か を 決 定する。 キ ク イ ム シ が コ ロ ニ ー を 形 成 し よ う と す る 場 合 , 3種 の 異 な っ た モ ノ テ ル ベ ン 組 成 に 出 会 う こ と に な る と 考 え ら れ る 。 皮 層 樹 脂 泡 や 樹 脂 道 に 蓄 え ら れ た 通 常 の 樹 脂 は , 先 駆 昆 虫 を 組 止 す る た め に 用 い ら れ , 皮 麗 モ ノ テ ル ベ ン 物 質 は し ば し ば 昆 虫 防 御 の 指 標 と し て 用 い ら れ る 。 その後, 昆 虫 の 攻 撃 に よ っ て 傷 害 部 の 柔 組 織 が 分 化 し , 新 た な 樹 脂 を 分 浴 す る と い う 過 敏 な 傷 害 反 応 が 引 き 起 こ される。 また, 二 次 的 な 菌 の 設 入 は , 傷 害 部 か ら か な り の 距 離 を も っ た 辺 材 部 か ら , 菌 誘 導 樹 脂 を 浸 出 さ せ る 。 こ の 過 穏 は 菌 か 樹 木 が 死 ぬ ま で 持 続 す る 。 こ の よ う な 感

3

(8)

染 に 対 す る 反 応 の 引 き 金 と な る 化 学 信 号 の 多 く は , 昆 虫 に よ っ て 生 産 さ れ る よ り も む し ろ 菌 由 来 の も の で あ る こ と が 明 ら か に な っ て い る 。 パ ー ジ ニ ア パ イ ン に 生 き た 病 原 躍 を 接 種 す る と , 死 ん だ 病 原 菌 を 接 種 し た 場 合 の 30 倍 以 上 の 樹 脂 が 流 出 す る ( Crotea uら 1985 )。 こ の よ う に 樹 木 は そ れ ぞ れ の 感 染 段 踏 で , 樹 脂 量 や そ の 組 成 を う ま く 変 化 さ せ て 対 応 し て い る 。 以 上 の よ う な 現 象 を 示 す こ と に よ り , テ ル ベ ン 類 は 樹 木 個 体 の 維 持 お よ び , 森 林 生 態 系 の 維 持 に お い て , 重 要 な 役 割jを持つ。 また, テ ル ベ ン 類 は 樹 種 に よ っ て そ の 組 成 は 独 特 で あ り, ぞ れ は そ れ ぞ れ が 自 然 環 境 に 適 応 す る た め に 酉 有 の 生 合 成 パ タ ー ン を 生 み 出 し て き た こ と に よ る 。 テ ル ベ ン 類 は 前 述 の よ う に , 昆 虫 や 微 生 物 に 対 し て 誘 引 お よ び 忌 避 活 性 を 示 す た め , テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 が 樹 撞 に よ っ て 独 特 で あ る の は , 光, 水, 温度, お よ び 土 壌 に よ っ て さ ま ざ ま に 変 化 す る 構 生 と , そ こ で 生 活 す る 動 物 と の 生 態 系 に よ る も の と 考 え ら れ る 。 そ の 結 果 , 樹 木 個 体 の 存 在 を 脅 か す , ま た は 欠 か せ な い 他 の 生 物 に 対 し て の 防 御 お よ び 誘 引 手 段 と し て , さ ま ざ ま な テ ル ベ ン 類 が 生 み 出 さ れ た と 考 え ら れ る 。 同 一 樹 翠 に お い て も 環 境 が 異 な る こ と に よ っ て , テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 は 変 動 す る ( Ch an gら 1991, Merk 1988, Dagan 1982, Sc hるnwit zら 1989 )。 モ ノ テ ル ベ ン の 化 学 組 成 に 大 き な 変 動 形 態 が 見 ら れ る の は , キ ク イ ム シ な ど の 昆 虫 の 畏 入 に 選 択 的 に 対 抗 し て い る た め と 考 え ら れ て い る 。

s

turgeo nら ( 1982)

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は, ポ ン デ ロ ー サ パ イ ン の ウ エ ス タ ン パ イ ン ピ ー ト ル に 対 す る リ モ ネ ン の 忌 避 性 と , 集 合 フ ェ ロ モ ン の 前 駆 物 質 と し て 働 く

α

ー ピ ネ ン と の バ ラ ン ス を 詳 細 に 報 告 し て い る 。 高 濃 度 の リ モ ネ ン だ け で は パ イ ン ピ ー ト ル の 攻 撃 に 対 す る 忌 避 性 は 十 分 で は な く , 高 濃 度 の り そ ネ ン と 低 濃 度 の αー ピ ネ ン が 混 合 さ れ て 初 め て , コ ロ ニ ー 化 を 組 止 す る 。 こ の よ う な テ ル ベ ン 類 の 変 動 形 態 に よ っ て , 環 境 と テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 と の 関 援 を 推 測 す る こ と も 可 能 で あ ろ o v

また, テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 は 年 間 の サ イ ク ル に よ っ て 変 動 し ( Dagan 1988, 谷 田 員 ら 1983 ) , 直 接 的 な 外 的 場 害 に よ っ て 変 動 す る ( Cook 1988, 官。iter 1984 )。 さ ら に は , 周 辺 植 物 に 生 じ た 傷 害 を 察 知 し , そ の 境 警 を 未 然 に 防 御 す る た め に , 能 動 的 に 変 動 す る こ と も 推 視jlで き る 。 伺 故 な ら , 針 葉 テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 変 化 に 関 与 す る テ ル ベ ン 類 の 放 散 は , 気 孔 の 関 関 と は 関 係 が な く , 葉 国 か ら 揮 発 に 近 い 形 で , 車 接 大 気 中 に 発 散 さ れ る た め ( 太 田 1985)' 大 気 中 に 存 在 す る 化 学 成 分 が 富 接 テ ル ベ ン 成 分 も し く は , そ の 生 合 成 過 程 に 作 用 し , テ ル ベ ン 成 分 の 化 学 結 成 を 変 化 さ せ る と 考 え る こ と が で き る か ら で あ る 。 そして, テ ル ベ ン 成 分 の 化 学 組 成 に 影 響 を 及 ぼ す 可 能 性 を も っ 大 気 中 の 化 学 成 分 と し て , エ テ レ ン が 考 え ら れ る 。 植 物 ホ ル モ ン の ー っ と し て 知 ら れ る エ チ レ ン は, 菌 類 の 一 部 や 大 部 分 の 高 等 値 物 な ど で 生 成 さ れ , 果 実 の 成 熟 を 促 進 す る 作 詞 が あ り , 成 熟 語 始 富 前 に , 多 量 5

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に 生 成 さ れ る の で 成 熟 ホ ル モ ン (ripening hormone ) と 考 え ら れ て い る 。 また, 栄 養 組 織 に オ ー キ シ ン や 接 触 , 病 揚害, 薬 物 処 理 な ど の 各 種 の ス ト レ ス が 与 え ら れ る と 生 成 震 は 激 増 す る ( 下

l

l

J

1988 )。 こ の 植 物 が エ チ レ ン を 生 成 す る 擦 の 特 徴 は , 果 実 が 成 熟 す る 擦 に , テ ル ベ ン 類 の 成 分 割 合 お よ び 含 量 が 変 化 す る こ と ( Kekelidz eら 1 9 8 9 )や, 樹 木 が 傷 害 , 欝接撞, 薬 物 処 理 な ど の 各 種 の ス ト レ ス を 受 け た 擦 に , テ ル ベ ン 類 が 放 出 さ れ る こ と や 含 量 が 増 加 す る こ と ( Savag eら 1991, ¥Volte rら 198 4' B i r c h e nら 1979, Cheniclet 1987 ) と 一 致 す る 。 従 っ て, こ れ ら の 事 実 は エ チ レ ン の 生 成 聾 の 変 化 に 反 応 し て , テ ル ベ ン 成 分 の 組 成 も 変 化 す る こ と を 示 唆 し て い る 。 こ れ ら の よ う な テ ル ベ ン 類 の 化 学 結 成 の 変 動 を 把 握 す る こ と は , 樹 木 お よ び 森 林 の 生 態 に お け る 相 互 作 用 の 機 構 を 理 解 す る 上 で 大 き な 手 が か り と な る 。 そ こ で 本 論 文 で は テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 に お け る , 桜 木 個 体 関 の 変 動 と そ の 季 節 的 変 動 , お よ び 周 辺 環 境 に 対 す る 防 御 と 考 え ら れ る 反 応 に よ る 変 動 に つ い て 検 討 し た 。 本 論 文 の 構 成 と そ の 概 要 を 以 下 に 示 す 。 第

1

章 に お い て , ヒノキ, ス ギ 針 葉 精 油 中 の テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 を , 同 一 環 境 に 生 育 す る 樹 木 掘 体 関 の 変 動 と そ れ ら の 季 節 変 動 に つ い て 検 討 し た 。 第

2

章では, 樹 木 の 外 的 弱 害 に 対 す る 防 御 反 応 に よ る テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 の 変 動 の 可 能 性 を , す る ヒ ノ キ の 反 誌 に つ い て 検 討 し , また, エ チ レ ン に 対 ヱ チ レ ン 発 生

(11)

剤 で あ る エ ス レ ル を 用 い て , ヒ ノ キ の 疑 似 鎮 害 反 応 に よ る テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 の 変 動 を 検 討 し た 。 第

3

輩では, 第

2

章 で 調 査 し た エ チ レ ン に よ る と ノ キ か ら 放 散 さ れ る テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 の 変 動 形 態 を , 更 に 詳 細 に 検 討 し , また, エ チ レ ン の 作 用 発 現 開 始 時 期 お よび, エ チ レ ン の 作 用 の 持 続 時 間 を 検 討 し た 。 7

(12)

1

章 ヒノキ, ス ギ 針 葉 テ ル ベ ン 類 の 樹 木 個 体 内 に お け る 化 学 級 成 変 動 ( 加 藤 ら 1993A)

1

. 1

緒 言 樹 木 間 お よ び 樹 木 と 他 の 生 物 問 に お け る 相 互 作 用 に 関 与 す る テ ル ベ ン 類 は , 自 然 生 態 系 を 維 持 す る 上 で , 重 要 な 役 割 を 持 つ ( ト ー キ ン ら 1 9 8 0 )。 そ の 相 互 作 用 と は , 植 物 に よ っ て 環 境 中 に 放 出 さ れ た 微 量 化 学 物 質 が , 周 辺 植 物 に 移 行 吸 収 さ れ て 生 化 学 的 反 応 に 影 響 を 及 ぼ し , 発 芽, 成 長 な ど の 主 要 な 生 理 現 象 を 組 寄 あ る い は 提 進 す る こと, お よ び 昆 虫 や 微 生 物 な ど が 植 物 の 揮 発 成 分 の 影 響 を受け, 誘 引 あ る い は 退 避 行 動 を と る こ と な ど を 言 う ( 小 清 水 1990 , 中 山 197 6)。 こ れ ら の 現 象 は 樹 木 の 生 理 機 能 お よ び 森 林 の 生 態 を 理 解 す る 上 で 不 可 欠 な 要 素 であり, 多 く の 研 究 者 が , 環 境 大 気 中 の テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 に 関 す る 報 告 ( 谷 田 貝 1984, 1988, Yokouch iら 198 4)や, テ ル ベ ン 類 の 生 物 活 性 に つ い て 報 告 ( 時ord -lander 1990, Birgersson 1989 , 谷 昌 貝 ら 198 5, 坂 井 ら 1989 ) し て い る 。 樹 体 内 の 精 油 生 合 成 機 能 に 影 響 を 及 ぼ す 因 子 を 把 握 す る こ と は , 森 林 生 態 に お け る 相 互 作 用 の 機 構 を 理 解 す る 上 で 大 き な 手 が か り と な る 。 そ し て, そ の 森 林 お よ び 樹 木 の 生 態 を 理 解 す る こ と は , 絶 対 的 酸 素 供 給 者 で あ る と 開 時 に , 気 設 を 緩 和 し , 保 水 機 能 を 持 つ 森 林 の 生 態 を 破 壊 し な い 木 材 利 用 の 実 践 に つ な が

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る と 考 え ら れ る 。 そ の た め に は , ま ず 樹 木 個 体 の テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 の 変 動 を 解 明 す る こ と が 必 要 と な る 。 テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 は 詞 一 樹 穫 に お い て も , 周 辺 環 境 の 変 化 に よ っ て 変 動 す る 。 何 故 な ら , 樹 木 の 遺 伝 国 子 の 中 に は 環 境 に 適 応 す る た め の 図 子 を 備 え て お り , 環 境 の 変 化 に よ っ て 特 定 の 因 子 が 強 調 さ れ る こ と に よ っ て , テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 が 変 動 す る と 考 え ら れ る か ら で あ る。 巨 視 的 に 見 て 同 ー の 環 境 で 生 育 す る 同 一 種 の 樹 木 の テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 の 変 動 形 態 を 解 明 す る こ と に よ り , 変 動 要 因 を 推 測 す る こ と が 可 能 で あ る 。 テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 の 変 動 に 関 す る 研 究 を 積 み 重 ね る こ と に よ り , テ ル ベ ン 類 の 化 学 級 成 を 調 査 す る こ と で , 樹 木 の 状 態 や 周 辺 環 境 の 状 態 , 例 え ば 昆 虫 や 微 生 物 の 分 布 状 態 な ど を 推 測 す る こ と が 可 能 と な る こ と も 考 え ら れ る 。 そ こ で 本 研 究 で は , ヒ ノ キ (Chamaecyparjs obtusa Endl. )お よ び ス ギ (Cryptomerja japonjca D.Don )針 葉 の そ ノ テ ル ベ ン 類 の 鱈 体 内 に お け る 成 分 組 成 お よ び , 量 的 変動を, 季 節 変 化 を 通 し て そ れ ぞ れ 異 な っ た 3地 域 で 生 育 し て い る 樹 木 に つ い て 検 討 し た 。

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(14)

1

. 2

実 験 方 法

1

. 2

.

1

針 葉 採 京 地 点 針 葉 の 採 取 地 は , 島 根 県 松 江 市 内 で , ヒ ノ キ に つ い て 3地 点 ( 地 点 A, B C, ) , ス ギ に つ い て 3地 点 ( 地 点 、 D, E F, ) を 選 ん だ 。 そ れ ぞ れ の 地 点 で ヒ ノ キ は 199 G年 6月 か ら 1 2月 まで, ス ギ は 1990 年 5月 か ら 1 2月 ま で の 期 間 , 1ヶ 月 単 位 で 各 地 点 に つ い て 2本 ( 個 体 番 号 を ,1 2と し た 〉 の 樹 木 か ら 針 葉 を 採 設 し た 。 採 取 地 点 を Table 1-1 に示す。 なお, 針 葉 を 採 取 し た

6

地 点 と も , 同 一 樹 種 の 植 林 地 で あ る 。

1

.

2

.

2

針 翼 の 採 取 お よ び 針 葉 精 油 成 分 分 析 針 葉 は 最 下 枝 の 先 端 部 分 か ら 約 lOOg 採寂し, 採 取 後 1時 間 以 内 に 精 油 定 量 装 置 ( 第 1 1改 正 日 本 薬 局 法 準 拠 ) を 用 い て 精 油 の 留 出 が 認 め ら れ な く な る ま で 約 10時 間 水 蒸 気 蒸 留 を 行 い , 精油を得た。得られた精 ~ltl は, ガ ス ク ロ マ ト グ ラ ブ ( GC) お よ び ガ ス ク ロ マ ト グ ラ ブ ー 質 量 分 析 計 ( GC -MS ) を 用 い て 分 析 し た 。 G Cお よ び GC-M S分 析 条 件 は 以 下 の と お り で あ る 。 GC: Shimadzu GC-14A ,検出器: F I B, カ ラ ム :

s

himadzu CBP20-M25-025 (PEG20M TYPE ) , 界 混 プ ロ グ ラ ム : 70~ 230 ℃, 5℃

I

m i n, キ ャ リ ヤ ー ガ ス : H e ( 0 . 6 m l

I

1 ) GC-MS: Hitachi M-808 ( G C部 H i ta chi GC263 , カ ラ ム 等 の 条 件 は G Cに 同 じ ) , イ オ ン 化 電 在 : 70eY

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T a b l e .1-1 gnitlceloC setis tfo eer .esplams S i t e s stionLoca sedutitlA (総) ampleS .soN tersDiame ta eerT nsceatsiD between b r e a s t htseigh )mc( hstgieh )m( sowt amples )m( H i n o k i A Tnui-zaosy 003 1-A 52 8 6 A -2 02 7 B Dn-saake 051 1-B 01 .53 2 側4 -2B 01 4 剛品

c

maShin-ya 001 1C- 5 4.5 5 .1 C -2 4 4 S u g i D Taaay-mroziak 042 1-D 21 5 4 D -2 51 6 E Syamain-h 001 1-E 21 7 3 E -2 8 5 F Seimanh .vinU 3 1-F 9 .55 3 F -2 6 5

(16)

1

. 3

.

結 果 と 考 察

1

. 3

.

1

. 3

.

ヒノキ, ス ギ 針 葉 精 油 の 収 率

1

ヒ ノ キ 針 葉 精 油 収 率 3地 点 、 に お け る 6月 か ら 12丹 ま で の lヶ 丹 毎 の ヒ ノ キ 針 葉 精 油 収 率 を Fig. l-1~こ示す。地点 A では, 1 0丹 か ら 1 1月 に かけて, 2試 料 開 に 異 な っ た 季 節 変 動 が 見 ら れ , 地 点 Bで は, 6月 か ら 7月 に か け て , 2試 料 開 に 異 な っ た 季 部 変 動 が 見 ら れ た が , 精 油 収 率 に お け る 差 異 は 全 般 的 に 少 な か っ た 。 地 点 Cでは, 2試 料 と も , ほ ぽ 同 様 な 季 節 変 動 を 示 し たが, 精 油 収 率 に お い て 両 者 間 に 著 し い 差 異 が 見 ら れ た 。 針 葉 精 油 収 率 は , 地 点 毎 に 異 な っ た 季 節 変 動 を 示 し た 。 平 均 収 率 の 差 は , 地 点 Aで は 1.29% , 地 点 8で は 0.05% , 地 点 Cで は 2. 4 7 % で あ っ た 。 地 点 、 Cの よ う に 同 様 な 季 節 変 動 を 示 し な が ら , 精 油 収 率 に 招 体 問 で 大 き な 差 異 が 見 ら れ る のは, 生 育 環 境 の 類 似 と 精 油 の 生 合 成 す な わ ち , 3-ヒド ロ キ シ ー 3- メ チ ル グ ル タ リ ル CoA ( HMG-CoA )から, メノてロ ン 酸 を 経 て , ゲ ラ ニ ル ピ ロ リ ン 酸 に 杢 る 生 合 成 経 路 ( 大 石 1 9 9 0 ) に 関 与 す る 遺 伝 形 質 の 差 異 に よ る と こ ろ が 大 き い と 考 え ら れ る 。

1

. 3

.

.

1

2

ス ギ 針 葉 精 油 収 率 3地 点 に お け る 5月 か ら は 月 ま で の 1ヶ 丹 毎 の ス ギ 針 葉 精 油 収 率 を Fi g. 1 - 2に 示 す 。 地 点 Dでは, 試 料 D- 1が 8丹 に 最 大 収 率 を 示 し , そ の 後 減 少 し た の に 対 し て , 試 料 D-2 は, S丹 に 最 大

z

r

r

率 を 示 し , そ の 後 ほ ぼ 一 定 で あ り , 地 点 、 Bの

(17)

2試料は, 8月 か ら 9月 の 間 に 異 な っ た 季 節 変 動 を 示 し た が , そ れ 以 外 の 月 は お お む ね 同 撲 の 季 節 変 動 を 示 し た 。 地 点 Eでは, 2試 料 と も に 1 1丹 に 最 大 収 率 を 示 し , 地 点 、 Fでは, 2試 料 と も に ,7 10, 12丹 に 収 率 の 増 加 が 見 ら れ た 。 こ れ ら の よ う に 地 点 毎 の 2試 料 の 季 節 変 動 は , 地点、 Bの 8月 か ら 9月 の 間 を 除 い て お お む ね 同 様 な 変 動 を 示 し た 。 こ れ は 結 油 l反 率 が 気 候 に 従 っ て 変 動 す る こ と を 示 し て お り , かつ, 地 点 毎 に 異 な っ た 季 節 変 動 を 示 し て い る こ と か ら , 局 地 的 気 候 に 従 っ て い る , す な わ ち 微 少 な 気 按 変 化 に 影 響 を 受 け る こ と を 示 唆 し て い る 。 さらには, 森 林 生 態 に お け る 相 互 作 用 に よ り , 周 辺 の 埴 生 や 昆 虫 , 微 生 物 な ど に よ る 影 響 を 受 け て い る 可 能 性 も あ る 。 地 点 9の 2試 料 開 で 8月 か ら

9

月 に か け て 異 な っ た 丹 変 動 を 示 し た の は , 一 時 的 か っ, 急 激 で あ る た め , 何 ら か の 外 的 傷 害 が 加 わ っ た こ と に よ る も の と 忠 わ れ る 。 ま た 地 点 。 で は , 2個 体 関 の 平 均 収 率 差 が 0. 3 6 %で, 地 点 Eで は 0. 0 8 % と 非 常 に 小 さ く , 地 点 Fで は . 3 0 9 %であり, 地 点 ,D F に お い て 2試 料 開 の 平 均 収 率 に 差 異 が 見 ら れ た 。 こ れ ら の 収 率 差 が 生 じ る の は , 各 地 点 の

2

試 料 開 の 季 部 変 動 が 類 似 し て い る た め , 各 個 体 の 遺 伝 的 な 精 油 生 合 成 機 能 と , 光 合 成 量 の 棺 関 に よ る も の で あ ろ う 。 光 合 成 量 で は , 特 に 日 射 量 が 大 き な 要 因 で あ る と 思 わ れ る 。

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2

ヒノキ, ス ギ 針 葉 精 油 中 テ ル ベ ン 類 の 成 分 変 化

1

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1

ヒ ノ キ 針 葉 テ ル ベ ン 類 、 成 分 ヒ ノ キ 針 葉 の テ ル ベ ン 類 の 成 分 と し て

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ーピネン, カ ン ブェン, -ピネン,3( サ ピ ネ ン , ミ ル セ ン ,

α

ーテノレピネ ン, dー リ モ ネ ン , ,1 8- シ ネ オ ー ル , γーテ Jレピネン, p - シ メ ン , テ ル ピ ノ レ ン , ボ ル ニ ノ レ ア セ テ ー ト , テ ル ピ ネ ン ー4ーオール, テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト の 14種 を 向 定 し た 。 こ れ ら の 成 分 の う ち , 多 量 に 含 ま れ て い た サ ピ ネ ン , d -リ モ ネ ン , テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト に つ い て 各 地 点 に お け る 含 量 の 季 節 変 動 を F i g. 1 - 3に 示 す 。 合 量 は 針 葉 の 全 乾 重 1 kg に 対 す る 成 分 ( m I ) で 示 す 。 地 点 Aでは, サ ピ ネ ン に お い て 9月 か ら 1 1月 に か け て , 2試 料 開 に 異 な っ た 季 節 変 動 が 見 ら れ , テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト に お い て は , 1 0月 か ら 1 2月 に か け て , 異 な っ た 季 節 変 動 が 見 ら れ た 。 地 点 、 Bでは, サ ピ ネ ン , テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト に お い て , 2試 料 開 の 季 節 変 動 に 著 し く 大 き な 差 異 が 見 ら れ た 。 こ の よ う に 2試 料 問 で 異 な っ た 季 節 変 動 は , 精 油 収 率 に お い て は 見 ら れ な か っ た 。 地 点 、 Bの 2個 体 問 に おける, 精 油 収 率 と テ ル ベ ン 成 分 の 季 節 変 動 と に 差 異 が 見 ら れ る こ と か ら , テ ル ベ ン 類 の 生 合 成 過 程 に お い て , ゲ ラ ニ ル ピ ロ リ ン 強 ま で の 生 合 成 過 程 と , そ こ か ら 種 々 の テ ル ベ ン 化 合 物 が 生 合 成 さ れ る 過 程 と は , 異 な る 遺 伝 民 子 お よ び , 環 境 因 子 の 作 用 を 受 け る と 推 測 さ れ る 。 地 点 、 Cでは, サ ピ ネ ン , dー リ モ ネ ン に お い て , 1 1月 に 2試 料

(21)

間 で 異 な っ た 季 節 変 動 が 見 ら れ た 。 各 地 点 、 に お け る 量 的 差 異 を 見 る と , 地点、 Aに お い て 平 均 合 震 で テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト に 1.69ml ( A-1> A-2 ) , 地 点 Sに お い て サ ピ ネ ン に 2.38 劉I(B-l<B-2), d- リ モ ネ ン に 1.18ml ( B-1> B-2), テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト に . 1 3 4滋l (B-l>B-2), 地点、 Cに お い て サ ピ ネ ン に 4.96ml ( C-1<

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2) ' dー リ モ ネ ン に 3.09ml (C-l<C-2), テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト に . 54 5ml ( C-1 < C-2 ) の 量 的 差 異 が 見 ら れ た 。 Fig. 1-4 に , 各 個 体 の 含 量 の 多 い テ ル ベ ン 類 の 7ヶ 丹 需 の 平 均 相 対 割 合 を 示 す 。 こ れ は 同 定 し た 14謹 の テ ル ベ ン 成 分 を , G C分 析 に お け る ピ ー ク 面 積 か ら 求 め た 都 合 で あ る。 A-1, A-2, B-1 が, テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト , ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト , テ ル ゼ ネ ン ー

4

ー オ ー ル の 割 合 に お い て , 類 似 の パ タ ー ン を 示 し た 。 C-1, C-2 は, A-1, A-2, B-1 で 見 ら れ た パ タ ー ン と 比 較 す る と , ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト お よ び , テ ル ピ ネ ン -4ー オ ー ル の 割 合 に 相 違 が 認 め ら れ た 。 また, B-2 で は , 他 の 試 料 と 比 較 し て , サ ゼ ネ ン が 著 し く 大 き な 割 合 を 示 し , d- リ モ ネ ン , テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト の 害I]合 が 小 さ い こ と が わ か る 。 そこで, B-2 に お け る , こ れ ら 3 成 分 の 季 節 変 動 の 相 関 を 見 る と , サ ピ ネ ン , dー リ モ ネ ン 間 に 0. 8 8の 負 の 相 関 が , サ ピ ネ ン , テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト 間 に . 8 0 3の 負 の 相 関 が , また, dー リ モ ネ ン , テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト 問 に . 9 0 7の 正 の 相 関 が 見 ら れ た 。 これは, こ れ ら 3成 分 の 生 合 成 経 路 に , 遺 伝 に よ る も の な の か , 環 境 に よ る も の な の か は 不 明 で あ る が , 何 ら か の 強 い 作 用 17

(22)

が 働 い て い る こ と に よ る も の と 推 測 さ れ る 。 テ ル ベ ン 類 の 前 駆 物 質 で あ る メ バ ロ ン 酸 は , 生 体 の 細 胞 に 取 り 込 ま れ る と , 酵 素 を 触 媒 と し て 効 率 よ く テ ル ベ ン に 変 換 さ れ る ( 井 上 ら 1976 , 今 堀 ら 1 9 9 0 )。 そ し て こ の 樹 木 生 体 内 に お け る 静 素 の 活 性 は , 遺伝, 年 間 を 通 し て の 樹 木 の 生 体 活 動 お よ び , 微 少 な 環 境 変 化 , す な わ ち 樹 木 周 辺 の植生,

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虫, 微 生 物 の 存 在 な ど に よ っ て , 様 々 に 変 化 す る こ と が 考 え ら れ る た め , テ ル ベ ン 類 も こ の 活 性 変 化 に 呼 応 し て 量 お よ び 質 的 に 変 化 す る も の と 控 定 さ れ る 。 特に,

α

ーピネン, サ ピ ネ ン , d- リ モ ネ ン な ど の 環 状 モ ノ テ ル ベ ン は , ゲ ラ ニ ル ピ ロ ワ ン 酸 , お よ び ネ リ ル ピ ロ リ ン 酸 か ら そ れ ぞ れ の 間 環 静 素 の 作 用 に よ っ て 生 合 成 さ れ る た め ( 大 石 1990), B-2 に お け る サ ピ ネ ン , dー リ モ ネ ン 間 の 高 い 負 の 相 関 に は , こ れ ら の 閉 環 酵 素 の 活 性 が 大 き く 関 与 し て い る も の と 考 え ら れ る 。 また, リ モ ネ ン は 酢 酸 中 で 硫 酸 に よ り , αー テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト に 変 換 す る こ と ( 有 機 合 成 化 学 協 会 編 1979 )から, B-2 に 見 ら れ る d-リモネン, テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト 間 の 高 い 正 の 相 関 にも, 摺 木 生 体 内 に お け る 酵 素 の 活 性 が 大 き く 関 与 し て い る も の と 考 え ら れ る 。

1

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2

ス ギ 針 葉 テ ル ベ ン 類 成 分 ス ギ 針 葉 の テ ル ベ ン 類 の 成 分 と し て , αーピネン, カ ン ブェン, -ピネン,3f サ ピ ネ ン , 3ーカレン, ミ ル セ ン , α ー テ ル ピ ネ ン , d-リモネン, ,l 8- シ ネ オ ー ル , γー テ ル ピ ネン, p - シ メ ン , テ ル ピ ノ レ ン , テ ル ピ ネ ン -4ー オ ー ル

(23)

の 1 3種 を 同 定 し た 。 こ れ ら の 成 分 の う ち , 特 に 多 量 に 合 ま れ て い た αーピネン, サ ピ ネ ン , テ ル ピ ネ ン ー4ー オ ー ル に つ い て 含 量 の 季 節 変 動 を Fi g. 1 - 5に 示 す 。 地点、 Dでは, D - 1に お い て αーピネン, サ ピ ネ ン に 大 き な 季 節 変 動 は 見 ら れ ず , テ ル ピ ネ ン -

4

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変 動 が 見 ら れ た 。 精 油 収 率 の 季 節 変 動 は テ ル ピ ネ ン ー4-オー lレに 大 き く 依 存 し て い た 。 D-2 に お い て は , 3成 分 と も 精 油 収 率 と 関 様 な 季 節 変 動 を 示 し た 。 精 油 収 率 の 季 節 変 動 に お い て 見 ら れ た 8丹 か ら 9月 の 間 の 2試 料 開 の 差 異 は , D -1の テ ル ピ ネ ン -4ー オ ー ル の 減 少 と , D-2 の αーピネン, サ ピ ネ ン の 増 加 に 依 存 し て い た 。 地 点 Eでは, 3成 分 と も に 2試 料 は 同 様 な 季 節 変 動 を 示 し た 。 地 点 Fでは, 精 油 収 率 に お け る 季 節 変 動 に は , 2試 料 開 に 差 異 が 見 ら れ な か っ た に も か か わ ら ず , αー ピ ネ ン に お い て

2

試 料 開 の 季 節 変 動 に , 大 き な 差 異 が 見 ら れ た 。 F - 1では,

α

ー ピ ネ ン が 精 油 収 率 の 季 節 変 動 を 支 配 し , サ ピ ネ ン , テ ル ピ ネ ン ー4ー オ ー ル は ほ ぼ 一 定 で あ っ た 。 F-2 では,

α

ー ピ ネ ン と テ ル ピ ネ ン -4-オ ー ル が 精 油 収 率 の 季 節 変 動 を 支 配 し , サ ど ネ ン は ほ ぼ 一 定 で あ っ た 。 地 点 、

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2

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国 体 院 の 精 油 収 率 に お い て , 量 的 差 異 は 見 ら れ る が , そ の 季 節 変 動 は 類 似 し て い た の に 対 し , テ ル ベ ン 成 分 量 お よ び そ の 季 節 変 動 が 異 な る の は , 精 油 の 生 合 成 過 程 に お い て , H間G-Co Aから, メ バ ロ ン 酸 を 経 て , ゲ ラ ニ ル ピ ロ リ ン 酸 に い た る 生 合 成 過 程 と, そ こ か ら 種 々 の テ ル ベ ン 化 合 物 が 生 合 成 さ れ る 過 程 に お い て , こ れ ら の 過 程 に 影 響 を 及 ぼ す 遺 伝 因 子 お よ び 1 9

(24)

そ の 遺 伝 因 子 に 作 用 す る 環 境 因 子 が 異 な る こ と を 示 唆 し て い る 。 各 地 点 に お け る 成 分 の 量 的 差 異 を 見 る と , αー ピ ネ ン に 2 1国 体 問 の 平 均 収 量 に お い て , 地 点 Eで は 2.5ml (D-l<D -2) ' 地 点 Fで は . 33 5ml ( F-1> F-2 ) の 量 的 差 異 が 見 ら れ た。 また, 地点、 Bに お い て 1 0月 か ら 1 2月 に か け て , 2

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国 体 関 の サ ピ ネ ン 量 に 差 異 が 見 ら れ た 。 テ ル ゼ ネ ン ー4ー オ ー ル に お い て は , 地 点 Dの 5丹に, 2 {国 体 問 に . 24 ml ( D-1> D-2) の 差 異 が 見 ら れ ,

8

月 に は D-1 が 急 激 に 減 少 し た 。 また, 地 点 Fで 2個 体 聞 に 平 均 収 量 で 1.82ml (F-l<F-2 ) の 量 的 差 異 が 見 ら れ た 。 Fig.l-6 に, 各 個 体 の 含 量 の 多 い テ ル ベ ン 類 の 8ヶ 月 期 の 平 均 棺 対 割 合 を 示 す 。 これは, 伺 定 し た は 穫 の テ ル ベ ン 成 分 の GC分 析 に お け る ピ ー ク 部 積 か ら 求 め た 害fj 合 で あ る。 D - 1で は テ ル ピ ネ ン -4ーオールが, F- 1で は

α

ー ピ ネ ン が, そ れ ぞ れ 著 し く 大 き な 割 合 を 占 め た 。 ミ ル セ ン , d -リ モ ネ ン , γ ー テ ル ピ ネ ン に は , 地 点 民 お よ び 2試 料 開 に 大 き な 差 異 は な か っ た 。 す な わ ち , 地 点 Eでは, テ ル ベ ン 成 分 割 合 が ほ ぼ 類 似 し た が , 地 点 , FD の 2試 料 館 に は , そ れ ぞ れ テ ル ピ ネ ン ー4ーオール,

α

ー ピ ネ ン の 量 的 割 合 に 差 異 が 明 ら か に 見 ら れ た 。 地点、 Dで は D - 1に お け る テ ル ピ ネ ン ー4ー オ ー ル の 割 合 が , 地点、 Fで は F - 1 に お け る

α

ー ピ ネ ン の 割 合 が 2試 料 開 の 差 異 の 大 き な 要 閣 と な っ た が , そ れ と 開 時 に , D-1 で は αーピ ネンの, ま た F- 1で は テ ル ピ ネ ン -4ー オ ー ル の 割 合 が 小 さ

(25)

い こ と が わ か る 。 そこで, D- 1お よ び F - 1の

α

ー ピ ネ ン と テ ル ピ ネ ン -4ー オ ー ル の 相 関 を 調 べ て み る と , D - 1で, 0. 8 5 の 負 の 相 関 が , ま た F-1 で 0. 9 4の 負 の 相 関 が 見 ら れ た 。 こ の 負 の 相 関 は , サ ピ ネ ン , テ ル ピ ネ ン -4- オ ー ル 間 ( D - 1 : r=-0.90,F-l:r コー0.72 ) に も 見 ら れ た 。 通常, テ ル ピ ネ ン -4ーオールは, サ ピ ネ ン を 希 硫 酸 で 振 と う す る と 容 易 に 生 成 す る 。 こ の こ と か ら も テ ル ピ ネ ン -4-オールは,

α

ーピ ネ ン お よ び サ ピ ネ ン か ら 椋 木 生 体 内 に お い て , 生 合 成 さ れ る も の と 考 え ら れ , D-1, F-1 では, こ れ ら の 生 合 成 系 に 他 の 試 料 と 異 な る 遺 伝 形 質 を 持 っ か , 外 的 諮 害 な ど の 特 異 な 環 境 因 子 が 加 わ っ て い る も の と 考 え ら れ る 。 21

(26)

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ct d a t es S e p c o 1 1 e c t i o n A u g J u 1 S a m p 1 e J u n in of main terpenes of dry wt.) (ml/kg Absolute amounts F i g . .3-1 needle oils. L egend is the same as in Fg.i .-21 h inoki N ote:

(27)

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F i g . .4-1 担ean relaitve amounts of mian terpenes n hi oniki needle oils during seven months. L e g end: 図: sabine,en 図: d-limonene, 関: 7 -terp1 ne,ne 彦君: bornyl acetate, 関: te r npi en-4-ol, 躍: terpinyl acetate. 23

(28)

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;-:0 v Dec (1990) 0 c t d a t e s S e p c o 1 1 e c t i o n Aug J u 1 J u n

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a沼pl e l !a Y i n sug1 of main terpenes of dry wt.) (ml/kg Absolute amounts F i g . .5-1 n eedle oils. i s the same as in F.ig 1】.1 Legend Note:

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F i g . .6-1 選ean relative amounts of main terpenes n si iug needle oils d uring eight months. Legend :図: α-p,eneni 図: sabinene, 図:思yrcene , 関 : d-mlionene, 関 : r -terpine,en 圏 : terpinen 噂.句白鳴 25

(30)

1

. 4

結 論 本 実 験 に お い て , 同 一 地 域 で 生 育 す る ヒ ノ キ , ス ギ の 針 葉 精 油 収 率 と そ の 季 節 変 動 , お よ び 主 要 テ ル ベ ン 成 分 の 含 量 と そ の 季 節 変 動 に , 種 々 の 形 態 が 見 ら れ る こ と が 明 ら か と な っ た 。 同 一 地 域 の 2試 料 院 に お い て , こ れ ら 4 国子が, ( 1 ) ほ ぽ 類 似 す る も の , (2 ) 異 な る も の , ( 3 )続油 収 率 の 季 節 変 動 は 類 似 す る が , 精

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収 率 が 異 な り , テ ル ベ ン 成 分 の 含 量 と そ の 季 節 変 動 が 異 な る も の , ( 4) 精 油 収 率 と そ の 季 節 変 動 は 類 似 す る が , テ ル ベ ン 成 分 の 合 量 と そ の 季 節 変 動 が 異 な る も の が 見 ら れ た 。 また, ヒノキ, ス ギ の 針 葉 精 油 の 主 成 分 で あ る テ ル ベ ン 類 、 に は , ヒ ノ キ で は 主 に , サ ピ ネ ン , d- リ モ ネ ン , テ ル ピ ニ ル ア ゼ テ ー ト の 量 的 な 季 節 変 動 に 個 体 差 が 見 ら れ , ス ギ で は 主 に ,

α

ーピネン, サ ピ ネ ン , テ ル ピ ネ ン ー4ー オ ー ル の 量 的 な 季 節 変 動 に 偲 体 差 が 見 ら れ , 特 異 な テ ル ベ ン 成 分 割 合 を 示 し た 試 料 に は , 一 部 の テ ル ベ ン 成 分 間 に 高 い 相 関 が 見 ら れた。 こ れ ら の こ と か ら , 針 葉 精 油 成 率 と , そ こ か ら 生 成 す る 種 々 の テ ル ベ ン 化 合 物 の 含 量 の 季 節 変 動 は , 必 ず し も 一 致 し な い こ と が わ か る 。 これは, テ ル ベ ン 類 、 の 生 合 成 過 程 に お い て , ゲ ラ ニ ノ レ ピ ロ リ ン 酸 ま で の 生 合 成 過 程 , す な わ ち 精 油 収 率 と し て 現 れ る 過 程 と , そ こ か ら 種 々 の テ ル ベ ン 化 合 物 が 生 合 成 さ れ る 過 裂 と は , 異 な る 遺 伝 因 子 お よ び 環 境 因 子 の 作 用 を 受 け る と い う こ と を 示 唆 し て

(31)

いる。

(32)

2

章 エ チ レ ン ガ ス お よ び エ ス レ ル に よ る ヒ ノ キ 幼 普 か ら 放 散 さ れ る テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 変 化 ( 加 藤 ら 18838)

2

.

1

緒 言 第

1

章 に お い て , ヒノキ, ス ギ 針 葉 テ ル ベ ン 類 の 摺 体 問 に お け る 量 的 変 動 を , 季 節 変 動 を 通 し て 検 討 し た 結 果 , 封 葉 テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 に 個 体 差 が 見 ら れ た 。 こ の 偶 体差は, { 告 に も さ ま ざ ま な 樹 種 で 見 ら れ ( Rudi of fら 1875, 1885, Dagan 1888, Merk 1888), こ れ ら の 儲 体 差 の 生 じ る 要 因 と し て , 遺 伝 お よ び 樹 木 の 周 辺 環 境 な ど が 考 え ら れ て い る が , こ れ ら 個 体 差 の 生 じ る 機 構 に つ い て は, い ま だ 解 明 さ れ て い な い 。 緒 論 で 述 べ た よ う に , 植 物 が 各 種 の 傷 害 を 受 け る と , 多 量 の ヱ チ レ ン を 生 成 す る が , こ の よ う な 拐 容 に よ る エ チ レ ン の 生 成 は , 正 常 な 生 育 状 態 で 生 成 さ れ る ヱ チ レ ン と は そ の 生 理 的 役 割 を 異 に す る と さ れ て お り ( Abeles 1 8 7 3 ) ' 傷 害 に よ っ て 生 成 し た ヱ チ レ ン は 樹 脂 の 進 出 を 捉 し ( 有oI e t rら 1884)' 傷 害 を 受 け た こ と の あ る 樹 木 は , 傷 害 を 受 け た こ と の な い 樹 木 と 比 較 し て , 内 樹 皮 に 高 濃 度 の そ ノ テ lレ ベ ン を 有 す る (

c

0 0 kら 188 8) 。 山 中 ( 1886 )は, 針 葉 樹 の 樹 幹 が 傷 害 を 受 け る と , ま ず 部 部 お よ び 形 成 層 で 生 成 さ れ る 揚 害 エ チ レ ン に よ っ て 窃 害 部 の 組 織 に フ ェ ノ ー ル 類 の 生 産 が 誘 導 さ れ , 敏 生 物 の 進 入

(33)

を 阻 止 す る 。 さらに, 舗 部 傷 害 樹 脂 道 が 形 成 さ れ , 病 原 菌 や 昆 虫 の 進 入 に 対 し て 樹 脂 の 浸 出 で 防 御 す る 。 そ の 後 に カ ル ス や 傷 害 組 織 を 形 成 し て 内 部 の 生 活 組 織 を 保 護 す る。 こ の よ う に , 各 種 の 傷 害 に 対 し て , 樹 木 は 生 理 的 な ら び に 形 態 的 な 一 連 の 防 御 反 応 に よ り 樹 体 の 自 己 保 存 を 計 る と 推 論 し て い る 。 エ テ レ ン の 生 成 に よ っ て , 一 連 の 儀 害 反 応 が 開 始 さ れ る の で あ れ ば , テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 に 変 動 が 生 じ る の も 当 然 の こ と と 考 え ら れ る 。 さらに, エ チ レ ン は ガ ス 状 植 物 ホ ル モ ン で あ る こ と か ら , 容 易 に 閤 辺 大 気 中 に 放 出 される。 そ の 放 出 さ れ た ヱ チ レ ン を 周 臨 の 鐙 全 木 が 感 知 す る こ と に よ る 場 害 に 対 す る 未 然 の 防 御 反 応 , す な わ ち 樹 木 間 相 互 作 用 を 示 す こ と も 考 え ら れ る 。 以 上 の こ と か ら , 本 研 究 で は エ チ レ ン が 樹 木 か ら 放 出 さ れ る テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 に 影 響 を 与 え る と 推 定 し , そ の 推 定 に 基 づ い て , 樹 木 が 生 育 す る 周 辺 大 気 中 に エ チ レ ン が 浪 人 さ れ た 場 合 , お よ び 槌 物 の エ チ レ ン 発 生 郊 で あ る エ ス レ ル を 処 理 し た 場 合 に お け る , 樹 木 か ら 放 散 さ れ る テ ル ベ ン 類 、 の 組 成 変 化 を ヒ ノ キ の 幼 苗 ( 3年 生 ) を 用 い て 検 討 し た 。

2

.

2

実 験 方 法 ヒ ノ キ の 幼 苗 ( 3年生, 樹高: 28~ 3 9 cm ) を 3本 植 え た ポ ッ ト を ガ ラ ス ハ ウ ス ( 8 0

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44c 悶,温度: 23℃(土 . 50 ℃〉, 湿 度 : 80% (土 5%) , 照 明 時 間 : 6:00 ~ 22:00 ) 中 に 置 き , 29

(34)

密 閉 し て 12時 間 放 霞 し た 後 , エ チ レ ン 濃 度 し ,10 lOOppm の 実 験 で は , 翌 日 9時 か ら , 3O 6, 9, , 12, 22時 間 後 の 大 気 を TENA X法 ( Yatagai 1984 ) に よ り 捕 集 ( 300ml/min, 2hr )し, コ ン ト ロ ー ル と し た 。 そして, ガ ラ ス ハ ウ ス を 1 2時 間 開 放 し , そ の 後 再 び 密 拐 し , 1 2時 開 放 霞 し た 。 そ こ で 各 濃 度 の エ チ レ ン を ガ ラ ス ハ ウ ス 中 に 混 入 し , 同 様 に 所 定 の 時 間 毎 に 大 気 を 捕 集 し た 。 ヱ チ レ ン 濃 度 10 0 0 ppm の 実 験 で は , ポ ッ ト を ガ ラ ス ハ ウ ス 中 に 置 き , 密 閉 し 1 2時 間 放 置 し た 後 , 翌 日 か ら 4日 間 毎 日 , 9時 か ら 2 1時 ま で 3時 間 毎 に 大 気 を 同 様 に 捕 集 し た 。 前 半 の 2日 簡 を コ ン ト ロ ー ル と し , 3日 自 の 9時 に ヱ チ レ ン 処 理 の 場 合 は 1000 ppm 濃 度 の エ チ レ ン を ガ ラ ス ハ ウ ス 中 に 混 入 し た 。 また, エ ス レ ル 処 理 の 場 合 は , ポ ッ ト を ガ ラ ス ハ ウ ス 中 に 置 き , 密 閉 し 12時 間 放 置 し た 後 , 翌 日

sa

寺 か ら , 30 6, 9, , 2,1 22時 間 後 の 大 気 を 捕 集 し , コ ン ト ロ ー ル と し た 。 そ し て , ガ ラ ス ハ ウ ス を 12時 間 開 放 し , そ の 後 再 び 密 閉 し , 1 2時 時 放 置 し た 。 そ こ で . 5 0 % 濃 度 の エ ス レ ル 溶 液 を lOOm i葉 面 に 全 面 散 布 し , 間 設 に 所 定 の 時 間 毎 に 大 気 を 捕 集 し た 。 捕 集 さ れ た 大 気 は , 随 時 ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ ( G C) 分 析 (Shimadzu GC-14A, ~ 70℃ 2℃

I

m

,ni DB-背AX(30m

×

0.25mm i.d.), 60 70~ 245 ℃ 5℃/min, He: 7.1 ml/min, 5 1 : 1 ) に 供 し た 。 エ ス レ ル は , 日 産 化 学 工 業 株 式 会 社 製 の 邑 産 エ ス レ ル

1 0 ( 2

ー ク ロ ロ エ チ ル ホ ス ホ ン 酸

1 0

% 含 有 ) を 援 用 し た 。

(35)

2

.

3

結 果 と 考 察

2

.

3

.

1

エ テ レ ン ガ ス に よ る テ ル ベ ン 類 の 放 散 量 変 化 第

1

章 に お い て GCお よ び ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ ー 質 量 分 析 計 に よ り 同 定 し た ヒ ノ キ 針 葉 中 の 1 1穫 の テ ル ベ ン 成 分 (

α

ーピネン, カ ン ブ ェ ン , サ ピ ネ ン , ミ1レセン, dーリ モネン, γー テ Jレピネン, p ー シ メ ン , テ ル ピ ノ レ ン , ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト , テ ル ピ ネ ン ー

4

ーオール, テ ル ピ ニ ル ア セ テ ー ト ) に つ い て 考 察 を 行 っ た 。 ま ず , 気 中 に 混 入 す る エ チ レ ン 震 で あ る が , 通 常 エ チ レ ン の 作 用 発 現 開 始 の 濃 度 は . O0 lpp m, 最 大 の 作 用 の 半 分 の 効 果 を 現 わ す た め の 濃 度 は む. 1 pp m, そ し て 飽 和 濃 震 は lppm と 言 わ れ て お り (下llJ 1888)' 本 実 験 で は , 気 中 に 混 入 す る こ と か ら , エ チ レ ン を lpp m気 中 に 混 入 す る こ と か ら 始 め た 。 エ チ レ ン を iPP 'm ヒ ノ キ 幼 苗 が 生 育 す る ガ ラ ス ハ ウ ス 中 に 混 入 す る こ と に よ る , ヒ ノ キ 幼 苗 か ら 放 散 さ れ る テ ル ベ ン 類 の 化 学 組 成 の 変 化 を 調 査 し た が , 変 化 は 見 ら れ ず, エ チ レ ン 濃 度 を lOppm lこ し て 再 度 実 験 を 行 っ て も , 変 化 は 見 ら れ な か っ た 。 さらに, ヱ チ レ ン 濃 度 を 100ppm に し て 実 験 を 行 っ た と こ ろ , 若 干 の 変 化 が 見 ら れ た ( F i g. 2-1, 2-2 )。 Fi g. 2- 2の 無 処 理 時 の 放 散 量 と Fi g. 2 - 1の エ チ レ ン lOOpp m混 入 時 の 放 散 量 変 化 を 比 較 す る と , エ チ レ ン を lOOppm 混 入 し た 時 に は , 無 処 理 時 に 見 ら れ な か っ た サ ピ ネ ン , ミ ル セ ン , dー リ モ ネ ン の 放 散 量 の 増 加 が , 翌 31

(36)

自 の 7 B寺 か ら 9 B寺 の 関 に 見 ら れ た 。 しかし, 顕 著 な 変 化 は 見 ら れ な か っ た た め , さ ら に ヱ チ レ ン 濃 度 を lOOOp p視にし て 実 験 を 行 っ た と こ ろ , 大 き な 変 化 が 認 め ら れ た 。 Fig.2-3, Fig.2-4 に そ れ ぞ れ 試 料 し 試 料 2に お け る エ チ レ ン を 気 中 に lOOOppm 混 入 し た 際 の テ ル ベ ン 放 散 量 変 化 を , 放 散 量 の 多 か っ た 6成 分 ( サ ピ ネ ン , ミルセン, d-リモネン, γ ー テ ル ピ ネ ン , p ー シ メ ン , テ ル ピ ノ レ ン 〉 に つ い て 示 す 。 試 料 l(Fig.2 ーのでは, テ ル ピ ノ レ ン 以 外 の 5成 分 の 放 散 量 が エ テ レ ン 混 入 に よ り 増 加 し た 。 特 に サ ピ ネ ン に お い て , 非 常 に 大 き な 変 化 が 見 ら れ た 。 放 散 量 変化は, エ チ レ ン 混 入 直 後 か ら 見 ら れ , 1 2~ 1 4時 間 後 ま で 放 散 量 は 一 定 で , 24~ 26時 間 後 に さ ら に 放 散 最 は 増 加 し, 27~ 29時 間 後 に 急 激 に 減 少 し た 。 試 料 2(Fig.2-4 )で は , 試 料 1と は 異 な り , テ ル ピ ノ レ ン だ け に , 大 き な 変 化 が 見 ら れ た 。 エ テ レ ン 混 入 後 1 2時 間 自 に 放 散 量 の 増 加 が 見られ, 24~ 26時 間 後 に 急 激 に 増 加 し た 。 地 の 5成 分 に は , 大 き な 変 化 は 見 ら れ な か っ た 。 こ の よ う に , エ チ レ ン を lOOOpp m混 入 す る こ と に よ り , モ ノ テ ル ベ ン 類 の 放 散 墨 に 2種 類 の 大 き な 変 化 が 生 じ た 。 そして, そ の 2種 類 の 変 化 は サ ピ ネ ン お よ び テ ル ゼ ノ レ ン の 放 散 量 に お い て , 非 常 に 対 称 的 で あ っ た 。 サ ピ ネ ン の 放 散 量 が 増 加 し た 試 料 で は, テ ル ピ ノ レ ン の 放 散 量 の 増 加 は 余 り 見 ら れ ず , テ ル ピ ノ レ ン の 放 散 量 の 増 加 が 見 ら れ た 試 料 に は , サ ピ ネ ン の 放 数 量 の 増 加 が 余 り 見 ら れ な か っ た 。 試 料 1に 見 ら れ る サ ど ネ ン の 放 散 量 の 増 加 と , 試 料

2

に 見 ら れ る テ ル ぜ ノ レ

(37)

ン の 放 散 童 の 増 加 は , 構 お よ び 代 謝 機 構 が , 植 物 体 内 で の , ヱ チ レ ン の 作 用 機 テ ル ベ ン 生 合 成 機 構 に , 影 響 を 及 ぼ す こ と に よ る と 思 わ れ る 。 エ チ レ ン の 作 用 機 構 は , エ チ レ ン そ の も の が 受 容 体 に 作 用 し て 生 化 学 的 反 応 を 引 き 起 こ す と と も に , エ チ レ ン が エ チ レ ン 離 化 酵 素 ( エ チ レ ン モ ノ オ キ シ ゲ ナ ー ゼ ) に よ り , エ チ レ ン オ キ サ イ ド に 変化し, 受 容 体 に 結 合 し て 生 化 学 的 反 応 を 引 き 起 こ す と 考 え ら れ て い る こ と か ら ( 下

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l

J

1988)' 桜 体 の エ チ レ ン 酸 化 酵 素 の 活 性 の 程 度 に よ り , ヱ チ レ ン の テ ル ベ ン 生 合 成 系 へ の 作 用 形 態 が 変 化 し , 対 称 的 な 二 種 類 の 変 化 を 示 し た の か も 知 れ な い 。 こ れ ら

2

試 料 で 見 ら れ た 放 散 量 の 変化は, 生 体 外 の エ チ レ ン に 対 す る 反 応 で あ り , イ患の生 物 が 放 出 し た エ テ レ ン に よ り , テ ル ベ ン 穎 の 放 散 が 捉 進 さ れ る こ と を 示 し て い る 。 す な わ ち , 植 物 は 他 の 植 物 が 何 ら か の 傷 害 を 受 け た 際 に 放 出 さ れ る エ チ レ ン を 感 知 す る こ と に よ っ て , 自 ら が { 芸 害 を 受 け る 前 に , 事 前 に 防 御 反 応 を 示 す と い う こ と を 示 唆 し て い る 。 Fig.2-51 こ 斬 新 落 葉 現 象 を 起 こ し て い た 試 料 3に お け る 生 体 外 エ チ レ ン に よ る テ ル ベ ン 放 散 量 変 化 を 示 す 。 植 物 体 は 落 葉 に 先 立 ち , 植 物 体 内 の エ チ レ ン 量 お よ び 体 外 の エ チ レ ン 量 が 急 増 す る こ と ( 下 山 1988 ) が 知 ら れ て お り , 無 処 理 時 の テ ル ベ ン 放 散 置 が 多 い の は , 前 記 の エ チ レ ン の 影 響 を 含 め た 離 層 形 成 時 に 生 じ る 生 体 内 の 変 化 に よ る も の と 思 わ れ る 。 エ チ レ ン を 気 中 に 混 入 し で も , 顕 著 な 変 化 は 示 し て い な い が , エ チ レ ン 混 入 期 間 と 無 処 理 33

(38)

期 〈 コ ン ト ロ ー ル 〉 の テ ル ベ ン 成 分 の 平 均 放 散 量 の 差 異 を 調 べ る と ( Fig.2-6), エ チ レ ン 浪 人 に よ る サ ピ ネ ン , d- リ モ ネ ン を 主 と し た テ ル ベ ン 成 分 の 放 散 量 の 増 加 が 認 め ら れ る 。 Fig.2-6 に 示 さ れ る よ う に , 4日 間 無 処 理 の コ ン ト ロ ー ル ( 後 学

2

日 間 と 前 半

2

日 間 の 差 異 〉 に 対 し て , エ チ レ ン 処 理 し た 3試 料 と も , 平 均 放 散 量 に お い て テ ル ベ ン 成 分 の 増 加 が 見 ら れ , エ チ レ ン が ヒ ノ キ 幼 苗 か ら の テ ル ベ ン 類 の 放 散 を 増 加 さ せ る こ と を 示 し て い る 。

(39)

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α-p1nene,

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35

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(41)

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9 : 0 0 2 1 : 0 0 9 : 0 0 2 1 : 0 0 9 : 0 0 2 1 : 0 0 9 : 0 0 2 1 : 0 0 day 4 th day 3 r d m e 1 T day 2 n d day 1 s t Amounts of emissions of terpenes from the controls F i g . .32 -. 、 ‘2 ノ 司22A ( Sample seedlings and ethylene treatments of hinoki ム: d-limonenc, terpinolene. 関: myrcene, p-cymene, @:

sabinene, r -terpi e,nen

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(42)

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(43)

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2 1 : 0 0 9 : 0 0 2 1 : 0 0 9 : 0 0 2 1 : 0 0 ハ U nu ハ 可 u 2 1 : 0 0 9 : 0 0 day ' 1 th day 3rd 1 d a y 2 n d d a y 1 s t m e T Amounts of emissions of terpencs from the controls F i g . 5.2 -(Sample .)3 seedlings t reatments of hinoki a nd ethylene d -1 i moncnc, terninolene ム: 盤懇・ m yrcenc, n -cvmene. @: 「l: s abincne, ' Y -terni .enen 0: 色て L egend:

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i n average maounts of emissions tfo erpenes Differences F i g . .6-2 between the ethylene treatments and controls of hinoki s e e d l i n g s . d -l imonene, 図: 図: myrcene, s a b i nene, 図: L e g e n d: t e r p i n olene. 麗: p -cymene, ~: 7由 terpinene, 関: t h e aすerage i n the figure means hte differences ni C o n trol N o t e : t h e last t胃oand terpenes tbe 官nee a mounts of emissions of f i r s t t習odays of hinoki seedlings 胃ichh 胃ere not treated 官it eh thylene.

(45)

2

.

3

.

2

エ ス レ ル 処 理 に よ る テ ル ベ ン 類 の 放 散 量 変 化 Fig.2-7, Fig.2-8 に そ れ ぞ れ 試 料 4, 試 料 5に お け る ヱ チ レ ン 発 生 剤 で あ る エ ス レ ル を 処 理 し た 場 合 の テ ル ベ ン 放 散 量 変 化 を , 放 散 量 の 多 か っ た 8成 分 (

α

ーピネン, サ ピネン, ミ ル セ ン , dー リ モ ネ ン , p-シメン, ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト 〉 に つ い て 示 す 。 なお, こ の エ ス レ ル と 呼 ば れ る 薬 剤 は , 2- ク ロ ロ エ チ ル ホ ス ホ ン 駿 の 構 造 を 有 し , pH 4以 上 で ヱ チ レ ン を 発 生 す る 。 試 料 4(Fig.2-7 )では, コ ン ト ロ ー ル に お い て

α

ー ピ ネ ン の 放 散 量 が 最 も 多 く , つ い で d… ワ モ ネ ン の 放 散 量 が 多 か っ た 。 と こ ろ が , エ ス レ ル 処 理 に よ っ て , コ ン ト ロ ー ル で は 放 散 量 が 僅 か で あ っ た ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト の 多 量 の 放 散 が 見 ら れ た 。 また, dーワ モ ネ ン が α凹 ピ ネ ン の 放 散 量 を 上 田 っ た 。 試 料 5(Fig.2-8) では, コ ン ト ロ ー ル に お い て 全 体 的 に 放 散 量 は 徐 々 に 低 下 し た 。 特 に サ ピ ネ ン は 大 き く 減 少 し た 。 と こ ろ が , エ ス レ ル 処 理 す る こ と に よ っ て , サ ピ ネ ン お よ び ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト の 放 散 量 が 増 加 し ,

α

ー ピ ネ ン の 放 散 霊 が 減 少 した。 ヱ ス レ ル 処 理 す る こ と に よ っ て

2

試 料 と も , ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト の 放 散 量 が 増 加 し , 相 対 的 に

α

ー ゼ ネ ン の 割 合 が 減 少 し た 。 針 葉 樹 は テ ル ベ ン 類 や 他 の 防 御 物 質 を 蓄 積 し て 毎 害 に 対 応 す る が , 傷 害 を 受 け る 前 に 蓄 え ら れ て い た 代 謝 物 資 が , 離 れ た 場 所 か ら 転 流 に よ っ て 儀 害 部 に ~J 達 す る の か , 傷 害 部 分 で 新 た に 生 合 成 さ れ る の か が 明 確 で は な か っ た が , Lewinsoh nら ( 1991 ) の 実 験 に よ っ て 41

(46)

少 な く と も 数 種 の 針 葉 樹 に お い て , 傷 害 を 受 け る と 傷 害 部 の そ ノ テ ル ベ ン シ ク ラ ー ゼ 活 性 が 激 増 す る こ と が 明 ら か に さ れ て お り , 針 葉 樹 は 樹 種 に よ っ て 傷 害 の 擦 の テ ル ベ ン 生 合 成 に 関 す る 防 御 法 が 異 な る こ と が 解 明 さ れ て き ている。 ロ ッ ジ ポ ー ル パ イ ン の よ う に , 正 常 樹 脂 道 を 持 ち 常 に 多 量 の 樹 脂 を 生 合 成 し て い る も の は , 傷 害 の 際 に そ の 蓄 積 さ れ た 樹 踏 を 放 出 す る が , グ ラ ン ド ブ ァ ー の よ う な 樹 路 量 の 少 な い も の は 携 害 の 際 に 樹 路 が 急 激 に 生 合 成 さ れ る 。 さらに, グ ラ ン ド ブ ァ ー の 樹 幹 に 傷 害 を 起 こ す と そ ノ テ ル ベ ン シ ク ラ ー ゼ 活 性 が 増 加 す る だ け で な く , αー ピ ネ ン お よ び 月 一 ピ ネ ン の 割 合 が 増 加 す る ( Savag eら 1 9 9 1 ) 。 革 本 横 物 に ヱ ス レ ル 処 理 し で も , 伸 長 成 長 は 組 害 さ れ る が , 精 油 量 は 増 加 す る ( Farooq iら 198 8) 。 正 常 樹 賭 道 を 有 し な い ヒ ノ キ は グ ラ ン ド ブ ァ ー 型 で あ り , ヱ ス レ ル 処 理 に よ っ て 増 加 し た ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト は 新 た に 生 合 成 さ れ た も の で あ る と 考 え ら れ る 。 ボノレニルア セ テ ー ト は , ピ ネ ン を 氷 酢 酸 , ホ ウ 酸 と 加 熱 還 流 さ せ て 分 留 す る か , あ る い は ピ ネ ン を ギ 酸 水 溶 液 で 処 理 す る と 生 じ る こ と か ら , エ ス レ ル 処 理 す る こ と に よ っ て , 生 体 内 で

α

ー ピ ネ ン が ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト に 転 化 し て い る 可 能 性 が あ る 。 樹 木 が 病 虫 害 を 受 け る と , 初 期 の 段 階 に テ ル ピ ネ ン -4ー オ ー ル や ボ ル ニ ル ア セ テ ー ト な ど の 含 酸 素 モ ノ テ ル ベ ン が 放 出 さ れ る と 言 う 報 告 ( Bergersso nら 198 9) もあり, 本 研 究 の 結 果 と 適 合 す る 。 また, エ ス レ ル は 植 物 に 散 布 さ れ る と , 植 物 体 内 の 加 水 分 解 酵 素 の 勘 き に よ

参照

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