2010/04/01

シグナルを利用した栽培技術

植物は、色々なシグナルに反応して生きています。シグナルとは信号とか合図という意味で、外因性のものから内因性のものまで様々です。そして私たちは、何気なく植物のシグナル応答を利用して栽培しています。

今回の特集では、それら植物のシグナル応答を利用した栽培技術にスポットを当ててみます。

摘心栽培 (ピンチ栽培)

キュウリの主枝の生長点

茎の頂点を取り除き (摘心) 腋芽を伸長させる栽培技術。

これは、茎の頂点である生長点が腋芽の生長を抑制している “頂芽優勢” を利用した技術で、これには植物ホルモンのオーキシンとサイトカイニンが関与しています。どちらも生長ホルモンとして知られていますが、この場合のオーキシンは「腋芽の生長抑制のシグナル」、サイトカイニンは「腋芽の生長開始のシグナル」として働いています。オーキシンは頂芽で多くつくられるので、取り除くとオーキシンが腋芽に届かなくなり、サイトカイニンがシグナルとなって腋芽の生長を開始します。

接触刺激を利用した栽培技術

植物をなでる

植物は、茎や葉や根が伸びようとする先に障害物があると、それを避けるように伸びたり、押しのけて伸びたり、伸びるのを止めたりします。しかし触って「障害物がある」と感じた訳ではなく、シグナル物質を生成して認識しています。この接触刺激のような物理的なシグナルとなるのがエチレンです。

このエチレンシグナルを利用した栽培技術には、麦踏、水稲苗を竹ぼうきでなでる、甜菜 (ビート大根) をブラシでなでる、挿し木の斜め挿し、観賞菊の頂部をなでる、メロンの蔓引きなどが挙げらます。

ビート育苗の様子

ビート育苗の様子

左の写真は、現代のビート育苗の様子。
昔はこの苗を定期的になでて栽培した。

温度 · 光周性を利用した栽培技術

菊の電照栽培

植物は、温度や日長(光)などのシグナルによって花芽を形成します。

このシグナルを利用した栽培技術に「イチゴの夜冷 · 株冷」*1、「菊の電照栽培」*2 があります。イチゴはクリスマス、菊は正月やお彼岸など、需要が多くなる時期に、確実に出荷するための技術として確立されています。

*1 - イチゴの夜冷 · 株冷
育苗期に低温・短日条件をつくり花芽形成を早め、出荷時期を早めます。
*2 - 菊の電照栽培
電灯(光)をあて長日条件をつくり花芽形成を遅らせ、出荷時期を調整します。

頂芽優勢、接触刺激、温度条件、短日条件…。

農業では生産性や収益性の向上、生育促進のために、これらのシグナルを栽培技術に取り入れ有効に活用しています。そして弊社も “植物のシグナル” に注目しています。

アグリボEX」 も、植物の “シグナル応答” を利用している

「アグリボEX」は、設計の主目的である病害抵抗性誘導はもちろん、発根促進、光合成促進、徒長抑制など植物の健全生長を助けるための製品です。これには様々なシグナル応答が複雑に関与していますが、ここではその1つ、エチレンシグナル伝達系にスポットを当ててみます。

■ 「アグリボEX」が処理された植物は、エチレンシグナル伝達系が活性化。

「アグリボEX」が処理された植物では、エチレンシグナル伝達系が活性化することがわかっています。

エチレンは、ジャスモン酸と共に傷害抵抗性 (病害抵抗性や虫害抵抗性を含む) に関与する重要なシグナル物質で、接触刺激栽培にも密接に関係しています。その作用は多様で、発芽促進、成長抑制、花芽形成と抑制、成熟促進、離層形成、不定根形成促進、アレロパシー (他感作用) などが挙げられます。そのため「アグリボEX」を植物に処理すると、病虫害抵抗性が誘導され、徒長を抑制し、発根を促す効果が期待できます。

■ 認められた、その実力。

「アグリボEX」の設計段階で検討した「抵抗性反応誘導シグナルの安定的最大化」は、高い製品完成度となって結実し、作用メカニズムの詳細な研究も、共同研究先であった (独)農業生物資源研究所と共に「エチレンシグナル伝達系」という結論に達し、学会発表を行ないました。

この後「アグリボEX」を数年に亘って積極的に研究して頂いた (独)野菜茶業研究所からも高い評価を得たことで、私たちは製品に対する自信をより一層深めることができました。

■ 現場で活躍する “アグリボEXシグナル”

「アグリボEX」は、発売されてからあらゆる場面で使用されています。その活躍の場を簡単にご紹介します。

  • 発根促進 (健苗育成、定植後の活着、生育期の根張り強化など)
  • 徒長抑制 (育苗期、生育期)
  • 根痛み · 根腐れ対策 (軽減および回復)
  • 生育回復 (天候不順、台風後)
  • 成り疲れ対策 (軽減および回復)

この他にも様々な利用方法で活躍していますので “アグリボこよみ” を参考にしてください。

■ この製品には「未知なる可能性」がある。

近年、(独)中央農業総合研究センターにより、ある病害に効果的であることが見出されました。

そして、(独)農業生物資源研究所によってこの病害の抵抗性には、
「既知の代表的なシグナル伝達系では説明できない未知の作用メカニズムが働いている」
ことが明らかになりました。

これによって、
「アグリボEX」のもつ抵抗性誘導作用の一部分を利用していたに過ぎないことが新たにわかったのです !

アグリボEXには興味深い作用がたくさんあります。

アグリボEXには興味深い作用がたくさんあります。

アグリボEXには興味深い作用がたくさんあります。

アグリボEXには興味深い作用がたくさんあります。

ここに記述した以外にも「アグリボEX」には興味深い作用がたくさんありますが、それらについては追々…

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