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参考資料
- 1. 種子の発芽について 平成24年1月31日 園芸研究部特産野菜グループ 技師 中嶋譲
- 2. 本日の内容 １．種子発芽とは ２．休眠打破と発芽誘導 ３．環境条件・内性物質の影響 発芽と光 発芽と酸素 発芽と化学物質 発芽とジベレリン 発芽とアブシジン酸
- 3. １．種子発芽とは
- 4. １．種子発芽とは 種子とは 種子 種子植物で有性生殖によって 形成される散布体 受精した胚珠が成熟して休眠 状態になったもの 胚と胚乳、およびそれらを包む 種皮からなる 双子葉植物の種子の断面模式図 a:種皮 - b:胚乳 - c:子葉 - d:胚軸
- 5. １．種子発芽とは 種子発芽とは 種子：受精した胚珠が成熟して休眠状態になったもの 発芽とは…… 休眠打破 それに続く発芽の誘導
- 6. １．種子発芽とは 種子休眠と発芽誘導 種子休眠とは 発芽に適した条件下においても発芽しない状態 発芽に適さない時季に発芽することを防ぐ 発芽誘導とは 休眠打破の後、発芽に適した環境で発芽が促進 されること
- 7. ２．種子休眠と発芽誘導
- 8. ２．種子休眠と発芽誘導 物理的休眠 吸水 不透水性の種皮 発芽誘導 幼根の伸長 種皮による吸水の妨害 剥皮、乾熱、酸など 双子葉植物の種子の断面模式図 a:種皮 - b:胚乳 - c:子葉 - d:胚軸
- 9. ２．種子休眠と発芽誘導 生理的休眠 生理的阻害機構によって発芽が妨げられている状態 胚の成長力が外囲組織に物理的に押し負けている状態 低温もしくは高温に よる休眠打破 低温処理、高温処理 発芽適温における 発芽誘導 植物種によっては 発芽可能範囲の増大を 意味する
- 10. ２．種子休眠と発芽誘導 発芽可能温度範囲の拡大 休眠打破 ｐ５１図 発芽可能温度の拡大 土壌温度との重なり 発芽時期のタイミングがコントロールされる
- 11. ２．種子休眠と発芽誘導 高温による発芽阻害 口絵写真 高温でのレタス種子の発芽は アブシシン酸によって抑制されている
- 12. ３．環境条件・内性物質の影響
- 13. ３．環境条件・内性物質の影響 発芽と光 フィトクロムの可逆的構造変化 赤色光 ジベレリン合成 Pr Pfr ABA抑制 遠赤色光 葉を透過した残りの光 遠赤色光が多い 光の届かない場所で発芽しないため
- 14. ３．環境条件・内性物質の影響 発芽と酸素 種子は光合成できない 胚乳 子葉 胚乳や子葉に貯蔵してある デンプンや脂肪を利用 環境中の酸素の有無が種子の性質を分ける
- 15. ３．環境条件・内性物質の影響 発芽と酸素 解糖の図 低酸素状態でも発芽出来る種子は デンプンを多く持つ（解糖系を利用） 発芽率向上のために酸素濃度の調整は難しい……
- 17. ３．環境条件・内性物質の影響 発芽とジベレリン 図２３６ｐ アブシジン酸は吸水直後に急激に減少 ジベレリンは吸水後徐々に増加し、特に発芽直前に急増
- 18. ３．環境条件・内性物質の影響 発芽とジベレリン ジベレリンの作用点 胚乳組織の物理的強度の弱体化 胚乳 胚の成長促進 胚
- 19. ３．環境条件・内性物質の影響 発芽とアブシジン酸 アブシジン酸とは 休眠の獲得・維持に働く植物ホルモン ジベレリンの合成を抑制 夏期高温時の発芽抑制
- 20. セリの発芽率向上に向けて 種皮の処理 温度管理 ・硫酸処理 ・低温処理 ・種皮の洗い方（もみ洗いなど） ・恒温、変温 ・磨傷処理 光照射 薬剤・ホルモン処理 ・ジベレリン ・エチレン ・チオ尿素 以上です。 ・硝酸塩
- 21. ２．種子休眠 高温による発芽阻害 Gonai et al. 2004 高温でのレタス種子の発芽は アブシシン酸によって抑制されている
- 22. ２．種子休眠 低温による発芽阻害 イヌビエにフルリドンを与えても 発芽可能温度範囲の低温域は拡大しなかった 高温による発芽阻害とは違う仕組み？ イネにおいてQTL解析などが進められている
- 23. ３．発芽誘導 発芽と光 暗発芽種子の多く Prとして作られたフィトクロムが種子の成熟する過程や 貯蔵期間にPfrに変化するものがあって、この場合には 暗黒でも容易に発芽 フィトクロムが関与しない暗発芽種子 （エンドウ、インゲンマメ、トウモロコシなど） 光とは無関係に植え付けられる便利な形質をもつものを 選抜してきた結果？ Pfrが発芽を抑えている場合 発芽を引き起こすフィトクロムと抑制するフィトクロムが、互い に働きあって最も適した光環境で発芽するように適応？
- 24. ３．発芽誘導 発芽制御の分類 フィトクロムの種類 HIR（高照射反応）＝数時間の連続光照射 PhyAが仲介。PhyAはⅠ型のフィトクロム。 暗所で多量に蓄積しているがすみやかに分解される。 光可逆性を示さない。 LFR（低光量反応）＝通常のパルス照射 PhyBが仲介。PhyBはⅡ型のフィトクロム。 典型的な光可逆性を示す。 PhyBは登熟時には既に蓄積。 VLFR（超低光量反応）＝超低光量のパルス照射 PhyAが仲介
- 25. ３．発芽誘導 発芽制御の分類 VLFR（超低光量反応）＝超低光量のパルス照射 PhyAが仲介。（PhyAは吸水後暗所で多量に蓄積） 湿潤 埋土種子 PhyAの蓄積 わずかな光（遠赤色光含む）で発芽
- 26. ３．発芽誘導 フィトクロムの動き Pfr：核内に移行→PIF３という転写因子と相互作用 光応答遺伝子の発現調節 赤色光 遠赤色光 Pr：核外へ移動 光応答遺伝子への発現調節がなくなる
- 27. ３．発芽誘導 発芽制御の分類 HIR（高照射反応）＝数時間の連続光照射 PhyAが仲介。 シロイヌナズナ 赤色、遠赤色の交互照射→遠赤色光で発芽阻害 遠赤色光のみ連続照射→発芽阻害されず レタス 遠赤色光連続照射で発芽阻害 PhyAを介した光発芽はあまり詳しくわかっていない
- 28. ３．発芽誘導 発芽と化学物質 ストリゴラクトン 根寄生植物を発芽させる物質として単離 アーバスキュラー菌根菌の宿主認識シグナルになる 菌根菌＝植物の根にとってのマジックハンド 土壌中のリンや窒素を宿主に供給
- 29. ３．発芽誘導 発芽とジベレリン 発芽 胚が成長→胚乳・種皮を突き破る 幼根突出部分の ジベレリン 胚乳の細胞壁 （ガラクトマンナン） βマンナナーゼ
- 30. ２．種子休眠 形態的休眠 胚が未発達、もしくは未分化 幼根が認められるまでに時間が掛かる 形態的休眠に分類される植物はあまり多くないため割愛
- 31. １．種子発芽とは 種子の発芽を左右する要素 水 土壌成分 温度 発芽 光 酸素 種子の休眠打破、発芽誘導に関与