植物ホルモン

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植物ホルモン(しょくぶつホルモン)とは、植物自身が作り出し、低濃度で自身の生理活性・情報伝達を調節する機能を有する物質で、植物に普遍的に存在し、その化学的本体と生理作用とが明らかにされた物質のことである[1][2]シロイヌナズナなどのモデル生物での実験により研究が進んだこともあり、高等植物(裸子植物と被子植物)に特有のものと思われがちであるが、シダ植物に普遍的に存在する造精器誘導物質であるアンセリディオゲン(antheridiogen)や、シダ植物・コケ植物における既知のホルモンの生理活性も知られている。[3]動物におけるホルモンとは異なり、分泌器官標的器官が明確ではなく、また輸送のメカニズムも共通していない[1]

かつては、動物のホルモンと定義を同じくしていたが、多数の植物でホルモンが発見され、上記のような特徴に加え、作用する場所や濃度に応じて、同一の物質であってもその生理活性が著しく異なるなど、動物ホルモンとの差異が明らかになるにつれ、植物ホルモンとして区別されるようになった。

合成された化学物質や、微生物などが生産する物質の中には、植物の成長や生理活性に影響を与えるものとして、植物成長物質植物成長調節物質成長阻害物質などが存在する。しかし、上記の定義に照らし、植物ホルモンとは区別される[1]

PESIGS の法則[編集]

1959年にJacobs, W. P.は、コッホの原則を参考に植物ホルモンであるための条件として以下の基準を提唱した[4][5]

P — parallel variation(平行的変化)
生理的変化とその物質に平行関係が認められること。
E — excision(切除)
物質を生産している部分を切り取ると、生理過程が停止すること。
S — substitution(置換)
切除後、代わりの物質を直接投与すれば、生理過程が再開すること。
I — isolation(分離)
その物質の作用する反応系を体外に取り出しても、その物質を作用させれば、取り出す前と同様の反応を示すこと。
G — generality(一般性)
同一の物質が植物界に広く分布していること 
S — specificity(特異性)
他の天然物質による置き換えがきかないこと。

ただし、植物ホルモンの定義・概念については、現在までに様々なものが提唱されている[6][7]

植物ホルモンの種類[編集]

ペプチドホルモン[編集]

近年、約100アミノ酸以下の比較的短鎖な分泌型ペプチドが、細胞間情報伝達に関与していることが明らかになってきた。代表的なものに、CLV3をはじめとする、CLE遺伝子群などが発見されており、受容体の解析も進みつつあるため、現在では植物ホルモンの1つのグループとしてペプチドホルモンとされている[1][9]

植物ホルモン様物質[編集]

これらは植物ホルモンとして扱われることもある[1][2]

脚注[編集]

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  1. ^ a b c d e 小柴恭一 『「新しい植物ホルモンの科学」』 講談社、2010年、第2。ISBN 978-4-06-153446-9
  2. ^ a b 福田裕穂 『植物ホルモンのシグナル伝達』 秀潤社〈細胞工学別冊〉、2004年、新。ISBN 4-87962-274-5
  3. ^ 植物ホルモンとバイオサイエンス
  4. ^ Jacobs, W. P. (1959). “What substance normally controls a given biological process?: I. Formulation of some rules”. Dev. Biol. 1 (6): 527–533. doi:10.1016/0012-1606(59)90016-8. 
  5. ^ Jacobs, W. P. (1979). Plant hormones and plant development. Cambridge: University Press Cambridge. pp. 339 pp. ISBN 9780521220620. Googleブックス
  6. ^ Jonathan D. B. Weyers; Neil W. Paterson (2002-04). “Plant hormones and the control of physiological processes”. New Phytologist (Plant Sciences) 152 (3). doi:10.1046/j.0028-646X.2001.00281.x.  [1]
  7. ^ Lerner (1999), Plant Responses to Environmental Stresses, Books in Soils, Plants, and the Environment, CRC Press, ISBN 9780824700447  [2]
  8. ^ 小柴恭一・神谷勇治編 『新しい植物ホルモンの科学』 講談社、2010年、第2版。ISBN 978-4-06-153446-9のp.171において、『「植物ホルモン」一般の定義に当てはまらないため,「花成ホルモン」という名称は好ましくない.本書では,「花成ホルモン」の代わりに「フロリゲン」の名称を用いる』と荒木崇氏は述べている。
  9. ^ Gehring, C. A. Natriuretic peptides—a new class of plant hormone?. Ann. Bot. 1999, 83, 329-334. DOI: 10.1006/anbo.1998.0834.

参考文献[編集]

  • 小柴恭一 『新しい植物ホルモンの科学』 講談社、2010年、第2。ISBN 978-4-06-153446-9
  • 福田裕穂ほか監修 『植物ホルモンのシグナル伝達-生合成から生理機能へ』 秀潤社〈細胞工学別冊〉、2004年、新。ISBN 4-87962-274-5
  • H.R.Lerner ed. (1999-07). Plant Responses to Environmental Stresses: From Phytohormones to Genome Reorganizatio. Books in Soils, Plants, and the Environment. CRC Press. ISBN 9780824700447. 
  • Jonathan D. B. Weyers; Neil W. Paterson (2002-04). “Plant hormones and the control of physiological processes[3]”. New Phytologist (Plant Sciences) 152 (3). doi:10.1046/j.0028-646X.2001.00281.x. 

関連項目[編集]