園芸作物におけるエチレンの生成と作用に関する研究

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エチレンは高等植物のホルモンとして、生長制御、組織の老化、種子の発芽など植物体の分化を調節する重要な作用を有している。園芸作物では特に果実の成熟、花の萎凋、野菜の老化、落葉、落果などの生理作用を有し、収穫後の園芸作物の生理、生化学的変化と密接な関連を有している。今年度の研究では特にカボチャ果実傷害組織、カーネーションの花組織を用いて、エチレン生成の誘導、エチレン生成に関連する酵素の誘導、中間体の生成、代謝などを調べ、エチレン生合成の機構とその制御について研究した。一方カーネーションの花では生成されたエチレンが花の萎凋生理にどのようにかかわっているかを研究した。1.セイヨウカボチャ(Cucurbita maxima)果肉組織は傷害により著しくエチレンが生成される。これは傷を与えることにより、S-アデノシルメチオニンから1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸(ACC)(エチレン生成の前駆体)に転換する反応の酵素である。ACC合成酵素が顕著に誘導されてくることが最も大きい要因であった。この結果、ACCが大量に生成され、エチレンの著しい生成へとつながる。傷害によるACC合成酵素の誘導はある種のオリゴ糖が生理活性物質として関与している可能性が存在する。生成したエチレンは組織中で酵素フェニルアラニンアンモニアリアーゼを誘導する因子となっている。傷害は植物体でエチレン生成の重要な要因の1つであり、植物における傷害反応の生理を解明する上でエチレンの生成、作用を研究することは重要である。2.カーネーション(Dianthces Caryophyllus)の花は萎凋(老化)する際に著しくエチレンを生成する。これは花弁で老化に伴いACC合成酵素が誘導され、ACC生成が著しく高まることに起因している。チオ硫酸銀や2、5-ボルナジェンはこれらの誘導、生成を抑え、その結果、花の萎凋を著しく抑制し、花の日持ちを顕著に増大させた。