植物生長調制物質の作用機構に関する研究

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植物生長調制物質の作用機構に関する研究

Z術科研究室 中 坪 義 夫 五  来   保

（昭和46年11月1日受理）

       の栽培に数多くとり入れられて来た。

?@      畿従来植物生長殊に開花，種々の栄養器官の発育に対す

植物体内における種々の生理的現象要因の一つとして  る影響をも包含せしめた所謂Photoperiodismによる方

によって更に之等が化学物質として抽出（Auxinと命  の関係は植物の生理生態或いは応用方面に於ける最重要 名）された。       課題の一つとしてAllard， Garner（1920）の研究以来

更に化学の進歩は植物体内における生理機構の化学的  実験結果が次々と公表されているのにもかかわらず，日

解明にまで発展しAuxin以外にも体内に於いて作られ  長処理効果の生理機構が如何なる理由，原因によるもの 微量で強力な生理作用を営む化学物質の存在が確認され  か解明せられていない現状と同様に（Chemica豆Regu一 るに至った。       lation）による効果の原因追求はその応用面と同様に深

と同時にこれらの物質を利用して人工的に生理作用を  く研究せねばならない課題と考へる・

制御する方法が研究された。所謂（Chemical Regula一

ti。n）であって，この技法が栽培技術面，特に園芸作物   1 実験材料と調査項目

      一一

@       一一一一一

鼈鼈齊R旧一一

表1 鳳植物睡畷調査項目i使用薬剤隔  考1

発 芽 ジベレリン（GA3） ペトリ皿使用

創 2 ^{A 草 丈 〃 鉢使用}

険劃 B 第1本葉葉柄長，葉径 ^{〃 〃}

；   寅 3

B一ナイン（B−995）

瓜 rゴ ）§ ⁴ 蔓長，♀花着生数 ^{〃 〃}

財

A 浸透圧 ^〃

1 〃       一一一

鼈鼈鼈鼈鼈鼈鼈鼈鼈黶ｧ一一一一

     一一一一一一皿一幽

鼈鼈鼈黶g冒一一一

^{￨一一一團一}

l l、 R翻21

ﾖ露i3）ζ5  4

 草丈，展開葉数

@草丈，展開葉，腋芽数

@ 腋芽数，腋芽長

̀ 浸透圧

ジベレリン（GA3）

@  〃

a一ナイン（B−995）

@  〃

鉢使用

@〃

@〃

雌恬n液使用

巳 B PH ^〃

1

        一一        一

@      一一一一一r− @  一一一一一 一一

208       茨城大学教育学部紀要

       表2

閨@実験材料の取扱いと実験結果 調査区隣芽数擁芽率％

1

亀      1） 第一回調査に供するため試料を次の如く処理し

25ppm

50 10 100

た。

3

品種，近成芳香 200 0 0

種子は播種前0．2％昇禾酒精溶液に20分間浸漬殺菌      1

後，殺菌水によって洗諜して処理した種子10粒を6月2   2） 第二回調査

日濾紙を敷いたペトリ皿（径10cm）中に散布，これに   第一回調査供試材料を46年6月8日3寸黒ビニ閏鉢，

ジベレリン（GA3）の各濃度溶液（200，100，50，25  用土，本学部農場土壌使用・1鉢1粒槁6月14日調査 PPm）10ccを注入し定温器内温度25℃に放置，6月8  結果は次表3・4の如くである

日調査した。

調査結果は次の表2如くである。

A ^{註  Bの葉径}

表3 1

3

八縦径

q横径

対 照

 cm _P1．5  cm _P0．5

_P4．2  cm _P3．5

_P1．0  cm _P2．1

25

^9．0 12．2 14．0 11．5 ^8．0 10．9

13．5 12．0 13．5 10．5 17．0 13．3

100

6．5 5．0 10．5 11．7 10．0 8．7

200

／ ^4．0 ／

／ ／

C

表4 B

個別項目

1 1    2

区別ppm 葉轍擁瀬

^{鮪長擁×横}

対 照

^4．5

^4．5

^{6．0 6，0×7．0 5．0}

一一

@1

6．3x7．5

^{4．5 5．7×6．0}

4．7 3．1×2．5 5．5

^7．0

^6．5

^{4．0 2．5×1．8}

7．5 4，4×2．5 ^4．6 3．8×2．8 ^7．4 5．0×3．5 5．5

^8．6

100 未展開

／

／ ^{4．2 3．0×2．5 4．5 3．2×2，0 5．7 3．2×2．3}

200 未発芽

／t未薪 ^{／ ／}

V／

^／

3）第三回調査      10a当の施肥量 本調査に供する試料は次の如く処理した。        表5

@品種，近成芳香，播種46年5月7日（箱播）

  『  ̲施肥区分

?ｿ名＼

鉢上げ5月18日（3寸黒ビニール鉢），定植6月14日，

硫酸アンモニヤ

^12ん9

^30ん9

設定。 硫酸加里 ／

堆 肥1・2・

中坪，五来：植物生長調制物質の作用機に関する研究      209

註  施肥位置       2．

1）0第一回調査に供するため試料を次のように処理し

た。

品種，強力五光，播種期，46年4月23日（箱播），仮 植5月7日（箱植），鉢上げ，5月26日（本葉3枚），

用土，（土5，砂3，堆肥2）3寸黒ビニール鉢使用。

植付（鉢上げ）13日後ジベレリン（GA3）の各濃度溶 根付肥 液（0・25，50，100，200PPm）5cc宛を株元に灌注，6

月5日測定の結果は表8の如くである。

基肥

表8

草 丈 展開葉数 6月16日各株毎5葉を残存摘心，6月19日各濃度（0，

区別ppm ^crn

25，50，100，200ppm）B一ナイン（B−995）を1株当

対 照

27．97

10cc宛を各葉腋に散布した。

6月26日測定の結果は表6の如くである。 25

27．92

表6 _{蔓 長  cm}

本 数

@ 本

@高，最低を除

50 P00

29．96 R2．15

55

対 照

^21．6

33．75

25

18．9 4

各区とも10株（鉢）を設定。

50

17．1

100

15．0

2）第二回調査 前記試料を6月15日調査測定値は表

@   F

14．6

       表91 S）第四回調査

@      （B−995）を子蔓1本当10

    項目

謨ﾊppm

草  cm   ； 丈陶犠 ^{腋芽数  本}

 第三回調査後B一ナイン

モヨｶ散布7月5日測定の結果は次の如である。 対 照

^59．96

¹¹

表7

^58．97

    項目

謨ﾊppm

蔓 長  cm

@ 本

♀花着生

ｽ均節位

50 P00

61．25 U0．62

@  1

88 34  ；

2

i

対 照 87

^a4115  1 7．4 ｛2°° 6L6 ８ ^11  1

25

74．1 3．6

^5．6 _註 ．1

50

65．7 3．7 11 6．2

100

64．5 3．4

^6．0 3）第三回調査

・・．・la4

_7．1

第二回調査後同試料を尺鉢に定植（6月15日），用土

i

一

一

土5，砂3，堆肥2，の割合に混合。一鉢当用土13勾使

註 1． 各区10株中，最高，最低を除外しての平均値      用，肥料は粉末複合肥料Hyponex（N6．5， p 6．0， K

a 蔓数は1株当りの平均本数       19．0）を1鉢当129（Nα789，Pα729， Ka29）を地

a ♀花数は区内合計数      表に散布し1cm深さに混和した。

4 蔓長は25cm以上のもの       定植3日後各濃度溶液のB一ナイン（B−995）（0，

5）第五回調査，A浸透圧， B PHはトマトの第四回  25・5α100−200PPmを1株当10cc宛各葉腋に散布6

調査A，Bの項にその測定値を記載した。       月26日の各区測定値は表10の如くである。

210 茨県大学教育学部紀要 第21号

表10 項目

第8節腋芽 第7節以下腋芽

区別ppm cm

^{一 一1一区 熏ﾅ長腋}

閧モ

^{鉢）の平均値。}

 照 ^{1．56 ．25 3．45 7．5} _。

5

2．7 ．25 1．16 0．5

 腋芽長は区内総合腋芽の平

0

1．47 ．62 1．25 6．5 長。

00

1．0 ．12 1．07 4．0

00

9．0 ．34 ．27  1・

測定した。

一 

@   図   1      分離を起すと （Grenzplasmolyse）を当試料の細胞液

随7

O

マト草丈及び腋芽数       の濃度とした・トマトに於ける細胞液濃度の測定値は図 

@      3の如くである。

0    3

・15草丈       m。㌦  原形質分離初発海度      4

0

0

0

．5草丈

0   S     25     50    100    200PPm

 トマト茎葉毛茸10回測定の平均値 0

．157節以下区内腋芽数合計

㎞以上）本         Bガラス電極によるPH測定値は図4の如くである・

照  25  50 100 200PPm       図   4 H

      7図

@  2      ④

マト肢芽長及び腋芽数（4a6．26調）       6

       ③        5・第

W節腋芽長平均

0

・      ①

0

0

0 

@0

7節以下腋芽長平均第

V節以下・撒芽平均数（7伽以上）本

r↓

照   25   50   100   2◎OPPm

     25    50    100    200PPm

）第四回調査       註 1． トマト果実すりつぶし濾液測定値

調査に当っては庶糖溶液（GM）による細胞の原形    3 トマト茎葉測定値

r

中坪，五来：植物生長調制物質の作用機に関する研究       211

持，乾燥の促進，貯蔵の改善等に之等の物質が利用 皿 考察      されている。

植物体内の生理作用を人工的に制御する薬剤として   就中生育促進，無核果生産の目的としてのGA3・生育 は，現在α一ナフタレン酢酸ナトリーム（ナフサク錠）  抑制剤としてのBB−9の使用は農業特に園芸作物栽培の

ジペレリン（GA3）マレイン酸ヒドラジドジエタノール  面に巾広く応用され，その実績は高く評価されているも アミン（MH−30）， N−（ジメチルアミノ）一スクジン  のである。このような観点から生長剤としてのGA3，抑 アミド酸（B−9），2．4．5一トリクロルフエノキシプロ  制剤としてのB−9薬剤を使用し其の基点としての細胞生 ピオン酸トリエタノールアミン（2・4・5−TP），2・4一ジ  理の諸因を考察するのが本課題の主目的であるが，其の

ニトロフエノールナトリウム（アトニック），4一クロ  基点を考察する手段として表1の如き調査項目を設定し

アミド（ルートン），等が開発され，         1）GA3の使用濃度が発芽に対してどのような結果を表 1．生長の調節，生長の促進，生長の抑制，休眠の打  はすか，第2表に示されるように対照区，25ppm区50

破，発芽繭芽の調節。      区PPm共その発芽率100％なるに対して100PPm区60％，

2．分化の調節，開花期の調節，着果確保と落果防  200ppm区に於いては0％と極端なる差を示している・

止，発根促進と抑制。      供試材料をトマトに取り替え試験したる結果は下掲の

      り

@      ！

@      転     講鷺：．

     メ

@     隅    詩

增＊ｶ餐  ∴剛    ㌦ 甘譜 甘         ♂許

C轟寵    中 旨

壌螺総難曇醗講難     鰍∴ぐ犠   ・ ！ 戸ウ  』 …浄

 へ 蛛@豪

         防

@   舜

ﾙ驚    鐸鶴    孚 ごヒ    騰   麟

212      茨県大学教育学部紀要 第21号

2）植物の各部栄養器官に対するGA3， B−995の影響

は表3，4，5，6，7，8，9，10にこれを見ることが出来

無識痴   る1隔瓜に撫1鵬処理経過12日騨丈平

鍵ll◇難謝   欝綴謬易翻翌濃藩娼簿藩濾蒙蕪  11裂識1藁器欝1轡横）は㎜函＞

k解窮舵  よ犠膿器欝蚕温講腺

いてはS＞100＞50，25＞200PPmとGA3の節間細胞の

この試験に於いても25ppm，50PPm，まではその効果  していることが理解される。

を認め得るも100PPm特に200PPmにて処理した場合発   又GA3処理によるトマトの生育相は下掲写真図に之 芽皆無でありこれらはGA3の濃度を高めるに伴う薬害  を示したるも，徒長度に比例して葉緑素形成の不足によ の結果と見るぺきである。      る淡緑化現象が認められて居り，分裂による細胞の増大

縫ご1驚繕瀧雛謙灘塑癖瓢        舞・擁  羅 魏醗際 鰺瓢繋

轡        ・一、饗  噛   ㍗哉．  鉱距   200PPm

〆 騨 。、無 麟 琶多麟継三 七：嚇、

葦敵〜 齢  繋、録 ．厭樋

と色素の形成との間には，負の相関々係を有している事  g，KH2PO40．25g， FeC1、痕跡，蒸溜水1000cc）， B−9添加

を示している。      固体培養液／0ccを試験管にとり種子1粒を挿入，軽く綿

尚南瓜の根系の発育状態に及ぼすGA3の影響につい  栓を施し定温器内20QCの温度で処理発芽7日後の発育

区・に於て正常な発育を示しているが，100PPrn区，200  次頁写真図に見らるる如く，茎のf申長度合はs＞25＞5 PPm区にあっては，根系の形成極めて不良なることが理  0＞100＞200PPM区とS区最長，200PPIn区最小，明ら

表10の如く，1回処理8日後の結果は腋芽の平均長に於  50PPm区の茎の発育は正常なるもS，100，200PPm区は いて 25＞S＞50＞100＞200PPmと濃度の増する従ひ腋  異常な程繊細とあり，抑制作用と言うよりも寧ろ被薬害

Sと明らかにB−9による抑制的作用が示されている。之   3）滲透圧を測定するためトマト試料を薦糖溶液に3

養によって之を観察した。      即ち25PPm区3．5mol，50PPm区2．6mo1他の区に於

をクノツプ液（Ca（NO3）219， MgSO40．259， KNO30．25  尚初発分離に至る経過時間の測定を，前記無菌培養せ

中坪，五来：植物生長調制物質の作用機に関する研究

蹄欝 騨岬

       表］1

J瞬 繍鯉， 畑 仲此州 ・剛・伽

区別    植物部位 1初発分離経過時間l  PPm      I

薙1雛黙灘糞講§

25 茎の先端 2分40秒

憂．   叢鋸覇

^2・ 7

此で

i；；蕪絵1；篠轟霧

  ド㌦   1≡r葺怠㍑

ﾅ、険・∴鱗暴灘        ，麟灘 〃 基部    1・05    1

轟     滞・＾

@     甘憾・此         煽

@特      ド：｛i；1聴…蒲瞬轟

   舜  評 榊：

＝@    鱒濃

^・48

rl：暴諾職藤濃薬灘

200 茎の先端 2・19

嵯 灘難欄 

菖  一 縮  購・ 、唱認苫中

藷灘i讐講；繍灘壽藩 鎌

@ 薇糖1．5mol溶液使用

擁灘  鑛 ・     表12

蹴慧轟三三選

@         究

1茎の先端

骨蹴き灘惚≧    翻

〃 基部

・57

  血

ﾆ此 ホ 茎の先端 2・58

誼 50

〃 基部 1．40

茎の先端   2・18

100

〃 基部    1・29

讐耀 響ギ騨1レ

茎の先端   2・32

瀞甥欝漂       卸         3

〃 基部    2・O    I

 ズ辱      

@  此       年

D識   急       ｝

註 試料南瓜

壇      ｛些      庶糖ユ．5rnol溶液使用

耳 、

   ご

M ．陰｝一

ﾚ轟，

轟灘  諜綴1         帝

轟き3 庫嶽蓋

監

註左よりB−9処理      本試験に於ける測定値は図4に之を示してある。各処 S，25，50，100，200PPm区         理区，或へは処理の方法等によって数値に多少の差異は

る材料を試料として測定した結果は，表11，12の如くで  トマトの果実PH値が大略瓜2として扱われているもの ある・      に比較するとき，GA3， B−9処理による細胞質のPH値

之等の結果から考察するに，植物に対する抑制作用の  は更に高まる（酸性に傾く）ものと考へられる。

最適濃度溶液使用の場合に，原形質の初発分離に要する   GA3が植物体内物質代謝にどのような作用をもたらす

214       茨城大学教育学部紀要 第21号

では軽物当りのヘミセルローズ・セルローズ・リグニン  等の条件を十分考慮の上取扱われなければならないとこ の増加，全糖，全窒素，蛋白体窒素，非蛋白体窒素の減  うに其の困難性がある。

少，全体的に見るならば細胞膜構成物質の増加，酵素系   之等調査の結果については考察の項に於いて述ぺたる       一

ﾌあるものを活性化し，他のものを減退させると言われ  も，更に作用機構を究明するためには組織培養による供

濃度値，或へはPH値を変化させる要因となるものでは  率の測定原形質の荷電と電位差の測定処理植物の核につ

ある。       学の立場からも更に考察せねばならない。

結 言      参考文献

を選び調制の作用機構を解明するため・初歩的処理法と   （2）木下三郎  植物誌  （1939）

して圃場，鉢栽培を加へ其の結果を考察したものであ   （3）纐纈理一郎農業及園芸第11巻2，3，4号

薬剤と植物体内構成物質，体内に於けるホルモン，酵素   （6）西 貞夫  園芸作物とケミカル コント゜一ル

       （1971）等の関連性を無視しては解明することは困難であって，

而も此種薬剤の使用濃度，薬剤の性質，使用時期と時刻

AStudy of the action System of Materials for Regulating the

Grouth of Plant，

Yoshio Nakatsubo and Tamotsu Gorai Factllty of Education， Ibaraki University

Abstract

111the first report the reporter took up and considered the relation between the density

used and the aspect of budding， the relation between the degree of regulation of axillary bud， and the problem of osmotic pressure or of PH， in connection with the system of action

However， since the Physiological action in plallts is understood to be a result of not a single factor， but a group of some different factors， the result of the present study， as it is， doesn，t bring about a direct solution of the problem of the system of action， but from the second report on the present writer intends to pick up various problems to gain a clue，

though not a complete one， to the solution of the matter in hand．