キャベツの芯が芽キャベツに

今日は2月１７日（土）です。平昌冬季オリンピックの男子フィギャースケートで羽生（はにゅう）選手が11月7日に負った大怪我を克服し、66年ぶりとなる２回連続金メダルを獲得しました。歴史に残るすごい事です。一方、将棋界では羽生（はぶ）永世七冠が朝日杯将棋オープン戦の準決勝で中学生の藤井聡太5段に敗れましたが、この羽生（はにゅう、はぶ）選手による盤上の戦いが、近年にない程の注目を集め盛り上がりました。

藤井聡太さんは午前の羽生戦に続き、午後に行われた決勝で広瀬八段を破り優勝し六段に昇段しました。2月１日に五段になってから僅か１７日目の出来事で、公式戦制覇と六段昇段ともに最年少記録とのことです。これまでは、昨年6月に現役を引退した加藤一二三（ひふみん：78歳）が、それらの記録保持者だったようです。

話題のフィギャースケート（NHK）と将棋の試合（アベマTV）をしっかり観戦することができ、今日は本当に感激しました。動ぜず、しっかりと実力を出し切ることができる。「そんな人に私もなりたい」とつくづく思いました。

このブログでは昆虫や植物の写真を掲載したいと思っていますが、冬になってから、なかなかチャンスに恵まれません。今日は幸いにも、最近食べたキャベツの芯から脇芽が出ているのを見つけたので、その写真をアップします。包丁で葉をそぎ落とした後に残った直方体の芯にたくさんの小キャベツが芽を出しています。まるで芽キャベツのようです。

 

 

芽キャベツは、茎と葉柄にはさまれた付け根の部分に生じた側芽が、小さなキャベツのような形態に成長したものです。側芽の成長は、植物ホルモンのオーキシンとサイトカイニンのバランスによって制御され、多くの植物は、先端にある頂芽で合成されるオーキシンによって、側芽の成長が抑制され、頂芽優勢になっているとのことです。

芽キャベツは、頂芽優勢が抑制されて側芽もどんどん成長できるようになったキャベツだ、ということもできるかも知れません。もっとも、トマトやキュウリ、ピーマンなどでも側芽が伸びるので、園芸農家では芽かきが大切な仕事になっているようです。

　以前、花芽形成ホルモンのフロリゲンが、予言から70年の時を経て、10年程前に発見・同定されたということを書きましたが、最近は芽の形成抑制作用を示すストリゴラクトンが新たな植物ホルモンとして認識され、注目を集めているようです^１）。この植物ホルモンは、リン酸の欠乏に伴い根から土壌に分泌され、リン酸吸収に優れた菌根菌に対して共生を促す物質としても働くとのことです。ただし、これまでに見いだされた物質は不安定で分解されやすいとのことで、農場での利用に耐える化合物の検索が行われているようです。

参考）
１）Yuichiro Tsuchiya：Nature Chemical Biology 2010, 6, 741-749.

サボテンの花とフロリゲン

　今日はクリスマスイブです。かなり寒くなりましたが家の窓辺にあるサボテン、マミラリア・ハーニアナ（玉翁殿）の花が一輪きれに咲いています。また、マミラリア・エロンガータ（黄金丸）からはかわいい小さな芽が出ています。野外で昆虫を見かけることはほとんどなくなり野草も少なくなったので、屋外での写真撮影ができず寂しい思いでしたが、長いつきあいのサボテンが話題を提供してくれました。

　20年ほど前から一緒にいて、3段重ねで30cm弱になった我が家のサボテン玉翁殿の開花は今年2回目です。いつもは丸いサボテンの輪郭に沿って円を描くようにたくさんの花を咲かせるのですが、花芽は円状に出ているものの、今回は一輪だけ抜け駆けしてしまったようです。

黄金丸

 

玉翁殿

 

　同じ環境にあっても開花が不揃いになるのは不思議です。そもそも、花やわき芽が出来る基本的な仕組みや、どこの部位に花芽が出てくるのかなど、誰もが思い浮かべるような質問に答えられるようになっているのだろうかと思い少し調べて見ました。

花については、チャライヒャン（Chailakhyan）というロシアの研究者がいまからちょうど80年前（1937年）に、接ぎ木の実験から植物の葉が日長を感知し花の形成に関わっていることを発見したようです。彼は葉で花の形成を促す「花成ホルモン（フロリゲン）」が合成され茎頂に移動すると予言したため、それがフロリゲン仮説となり植物最大の謎の一つとして世界に広まったようです。

　それ以来、多くの研究者がフロリゲン探しにしのぎを削りましたが、提唱から70年を経た2005~2007年に候補物質（FTタンパク質）が日本の研究者によって発見され、このタンパク質が葉から維管束を通って茎頂に輸送され花を形成させることが日本やドイツ、イギリス、米国などで証明され、フロリゲンであることが確認されたとのことです。

その後、このフロリゲンは葉で日中に増加するフォスファチジルコリンと特異的に結合し茎頂に移動することが解明されるなど、そのメカニズムの詳細が明らかにされ始めているようです。さらに、フロリゲンFTタンパク質は、花の形成のほか、ジャガイモの塊茎形成、玉ねぎの鱗茎形成にも関与する多機能性を示すことも明らかになってきており、植物ホルモンとしても認められるまでになっているようです。

オーキシンやジベレリン、サイトカイニン、エチレン、アブシジン酸、ブラシノステロイドなどの植物ホルモンは数十年前の高校の教科書にも掲載されていましたが、その後植物遺伝子の解明とその発現メカニズムの解析技術が格段に進歩したため、上記古典的植物ホルモンの他に、ここで取り上げた花成ホルモン-フロリゲンに加え、植物の抵抗性（植物免疫）に関わるシステミンやジャスモン酸、サリチル酸など新しい植物ホルモン（様物質）が次々に提唱され始めているようです。

科学の進歩が速すぎて追いつけませんが、花成ホルモンの他にも植物の抵抗性に関与する植物ホルモンには興味があります。学んだ知識は何とかして農業に生かしたいと思っています。　

参考）

１）辻　徳之ら：化学と生物、54(5)、358（2016）