植物ホルモン

ホルモンという用語は、刺激するという意味のギリシャ語の ホルマン に由来しています。 植物ホルモン (または 植物ホルモン ) は、植物の成長と発達を調節する主要な内部因子であり、植物の細胞、組織、器官間の情報伝達に関与しています。これらの分子はさまざまな種類の 植物組織 で合成され、それらを生成した細胞内で作用することも、 木部 および/または 師部 を通って輸送されて離れた組織で作用することもできます。そうするために、ホルモンは細胞へのシグナル伝達を開始する特定の タンパク質 である受容体と相互作用し、特徴的な応答を生成します。

ホルモンは細胞に対して刺激効果と抑制効果の両方を持っています。さらに、同じホルモンでも、組織や植物の発育段階に応じて異なる反応を引き起こす可能性があります。特定のホルモンは、別のホルモンの合成やシグナル伝達を妨げる可能性があります。ホルモンの効果を活性化するには非常に低いホルモン濃度で十分ですが、この濃度は各組織の感受性によって異なります。したがって、組織の種類が異なれば、生理学的反応や発達反応が起こるために必要なホルモンの量も異なります。細胞内でのホルモンの作用は 、代謝経路 に存在する分子の修飾を介して行われる場合もあれば、 DNA に直接的に存在する場合もあり、遺伝子を活性化または抑制して、 タンパク質合成 を妨害します。

植物の発育に作用するホルモンには、 オーキシン 、 サイトカイニン 、 ジベレリン 、 アブシジン酸 、 エチレン という 5 つの「古典的な」クラスがあります。しかし、植物がブラシノステロイド、ストリゴラクトン、サリチル酸、ジャスモン酸塩などの他の ホルモン を使用していることは十分に確立されています。ブラシノステロイドは、 細胞分裂、伸長、分化 など、植物の成長に関わるいくつかの現象に不可欠です。ストリゴラクトンは、植物の二次 代謝 によって生成される分子である テルペン に由来し、 根 の分岐および二次成長の抑制に関与します。 サリチル酸 とジャスモン酸塩は、植物を病原体から守る上で重要な役割を果たします。

オーキシンは、 植物の発育と成長のほぼすべての段階で顕著な影響を及ぼします。それらは 果実 の発育に作用し、茎頂に存在すると側芽の成長を強力に阻害し、側芽を休眠状態に保ちます。この効果は 頂端優勢 と呼ばれます。ただし、茎頂が切断されると、この優位性はなくなります。

サイトカイニンは 細胞分裂 において主な役割を果たし、主に根で合成されます。これらのホルモンは葉の老化の遅延に関連しており、側芽へのサイトカイニンの適用がこの優勢を破壊するため、頂端優勢の オーキシン に関連して拮抗作用を持っています。

ジベレリンの主な機能の 1 つは植物の高さを調節することであり、ジベレリンの応答の 1 つは矮性植物と呼ばれる短い植物の 茎 の伸長です。それらは 種子の 発芽 において重要な役割を果たし、 胚乳 と 子葉 に含まれる貯蔵物を分解して胚が利用できるようにする 酵素 の合成に作用します。休眠中の種子では、ジベレリンを散布すると休眠を打破することができます。

アブシジン酸はジベレリンの作用とは逆の作用を持ち、種子の休眠を維持したり、貯蔵物を分解する酵素の合成を阻害したりします。このホルモンはまた、さまざまな種類のストレスに対する反応を調節し、 水分ストレス 中に関連する役割を果たし、気孔の閉鎖を制御し、 蒸散 による水分の損失を防ぎます。

エチレンは ガス状ホルモンであり、ストレスに反応してほぼすべての 植物組織 で生成されます。種子の発芽や老化など、植物に対するいくつかの効果を促進します。エチレンのもう 1 つの顕著な影響は、果実の成熟と葉、 花 、果実の剥離に対するものです。これらの効果により、このホルモンは 農業 で広く使用されており、機械収穫を容易にするために果物に適用されたり、未熟な状態で収穫された果物の熟成に使用されます。

参考文献:

タイズ、L.ツァイガー、E. Moller, IA & Murphy, A. 2017. 植物の生理学と発生。第6版ポルト アレグレ: Artmed、858 p.

レイブン、P. Evert、RF & アイヒホルン、SE、2007。植物生物学。第7版リオデジャネイロ：グアナバラ・クーガン、830 p。