ジベレリン酸とは何ですか？

ジベレリン酸（GA）は、植物の成長に重要なホルモンの一種です。 農業の「緑の革命」は、主に作物へのジベレリン酸の適用によって起こりました。 科学者たちは、ジベレリンが植物で輸送および合成される方法を見極めながら、植物の発達を助ける多くの方法を発見しています。

ジベレリン酸（GA）は、植物に見られるホルモンで、植物の成長と発達を助けます。 作物の収穫量を増やすために農業で一般的に使用されています。

ジベレリン酸（GA）は、植物に含まれるホルモンです。 ジベレリン酸は、新芽、若い葉、花などの成長中の植物組織に含まれています。 弱酸性です。 ジベレリン酸の別名​​はジベレリンです。 ジベレリン酸は、単純な拡散を介して細胞膜に入ることができます。 酸はまた、細胞膜を横切ってGAを動かすことができるタンパク質である流入トランスポーターによって助けられることができます。 流入トランスポーターの一種は、硝酸塩トランスポーター1 /ペプチドトランスポーター（NPF）です。 他のそのような輸送体は、明らかにスクロースを植物の師部に輸送するSWEET13およびSWEET14を含む。 セルの内部は酸性度が低い（pHが高い）ため、GAは負の電荷になります。 その後、ジベレリンは別のコンポーネントに結合せずにセルから脱出することはできません。 科学者たちは、ジベレリンを細胞質から再び移動させることができるトランスポーターが必要であると推測していますが、これまでのところ、これらの「排出トランスポーター」は発見されていません。

これまでに130種類以上のジベレリン酸が発見されています。 これらのいくつかは生物学的に活性ではない（生物活性）ので、GA1、GA3、GA4、GA7などの生物活性GAの前駆体として機能します。 これらのアクティブなGAの生合成はよく理解されていませんが、科学者はこの分野で利益を上げています。 非生物活性GAは植物内で長距離を移動するように見えますが、生物活性GAはこれを行う傾向がありません。 GAが植物の師部樹液に移動できること、およびGAが植物の成長と発達、およびそれらの開花を助けることは明らかです。 どうやらGAは短距離を移動することもできます。 GA9の場合、このジベレリンは植物の卵巣で作られ、花びらとがく片に移されます。 そこから、GA4になるように変更されます。 この生理活性ホルモンは、次に植物の器官の成長に影響を与えます。 科学者たちは、移動性のジベレリン酸が植物にどのように存在するかについての答えを探し続けています。

GA3成長ホルモンは、生物活性のあるジベレリンの一種です。 日本の科学者は1950年代にAC3を発見しました。 当時、菌類は稲作に影響を及ぼし、種子の生産を停止しながら植物を高く成長させました。 これらの不毛で不妊の植物は、その体重を支えることさえできませんでした。 科学者がこの真菌を研究したとき、彼らはそれが植物の成長を促進することができる化合物を含んでいることを発見しました。 この菌はジベレラフジクロイと呼ばれ、ジベレリンという名前が付けられました。 現在GA3と呼ばれているこれらの化合物の1つは、工業用に最も生産されているジベレリン酸です。 GA3成長ホルモンは、農業、科学、園芸にとって重要です。 GA3は、特定の種の男性器官の発生を刺激します。

ジベレリン酸の発見は、農業の大きな発展につながりました。 農家は、GAを使用することで穀物の収穫量を増やすことができることに気づきました。 これは、農業におけるいわゆる「緑の革命」につながりました。 農民は、茎の伸びをあまり気にせずに、作物に窒素肥料を追加することができます。 その結果としての小麦と米の増加は、世界中の農業を完全に変え、現代の農業におけるジベレリン酸の非常に重要なことを証明しています。

今日まで、ジベレリン酸は矮性表現型を持つ植物を治療するために使用されています。 ジベレリンは、これらの矮性植物の植物成長を刺激します。 ジベレリン酸は、若い果樹園の開花を減らすためにも使用できます。 このように、果樹は成長するためのより多くの時間を持っています。 また、花粉によって伝染する若い木の植物ウイルスに対する予防策としても役立ちます。 農民は、生産目標を決定することにより、作物に使用するジベレリン酸の量を決定します。 結実を減らす必要がある場合は、大量のジベレリン酸を使用できます。 一方、GAの使用量が少ない場合は、果物や野菜の生産量を増やすことができます。 多くの実を結ぶ果樹園は、それほど多くのGAアプリケーションを必要としません。 一般的に、GAは暖かい天候でのみ適用する必要があります。そうしないと、成長を刺激することもできません。

ジベレリン酸は柑橘類のような果物を助けることもできます。 柑橘類にジベレリン酸を適用すると、オレンジの皮のしわやひび割れであるアルベドの分解を防ぐことができます。 ジベレリン酸を適用すると、柑橘系の果物の透かしの斑点を減らすこともできます。 したがって、ジベレリン酸は柑橘類の皮の品質を向上させます。 GAを適用すると、悪天候やその他の腐敗や損傷の可能性のある経路に対してより耐性のある高品質の果実が得られます。 適切な条件で健康な植物に適用することに細心の注意を払うことで、柑橘類の作物を大幅に改善することができます。 通常、GAアプリケーションの最良の結果は、単独で使用するのではなく、他の化合物と混合して使用した場合に発生します。 収穫量と果実品質の改善により、ジベレリン酸が農業における重要なツールになっていることは明らかです。 GAにおける食糧供給の改善と増加の役割は印象的であり、しばらくは続くと思われます。

ジベレリンは植物の成長のコントローラーとして機能します。 それらは、種子の発芽を開始し、新芽の成長と葉の成熟を助け、開花に影響を与えるように働きます。

種子の発芽により、種子は発芽が誘発されるまで休眠状態のままになります。 ジベレリンが放出されると、遺伝子発現を開始することによって種皮を弱めるプロセスを開始します。 これは細胞の拡大につながります。

GAは花の発達に寄与する要因です。 二年生植物では、それらは花の発達を刺激します。 興味深いことに、多年生植物では、ジベレリンは開花を阻害します。 さらに、ジベレリン酸は節間伸長にとって極めて重要です。 繰り返しますが、結果は細胞の拡大と細胞分裂です。 これは、明暗サイクルへの応答として発生します。

矮性または開花が遅い突然変異体植物では、存在するジベレリン酸は少ない。 これらの植物では、植物をより正常な成長パターンに戻すために、GAのより多くの適用が必要です。 したがって、ジベレリンは植物の一種のリセットとして機能します。

別のジベレリン機能は、花粉の発芽を助けることです。 花粉管の成長中に、ジベレリンの量が増加することが示されています。 ジベレリンは、植物の男性と女性の出産にも影響を与えます。 ジベレリン酸は、女性の花の形成を抑制する役割を果たします。

おしべはジベレリン酸を作るための主要な場所です。

植物学における最近の発見は、ジベレリン酸のシグナル伝達経路のより深い理解につながりました。 一般に、これらの経路には、GA受容体、DELLAと呼ばれる成長抑制因子、およびさまざまな種類のタンパク質が必要です。 DELLAタンパク質は植物の成長を阻害し、GAシグナルは成長を助けます。 この阻害を超えるために、ジベレリン酸は複合体を形成し、DELLA成長抑制因子の分解を引き起こします。

科学者たちは、GAがこれらすべてのことをどのように実現するかについてのプロセスを理解しようとしています。 理論的には、ジベレリンは植物内を長距離輸送しているに違いありません。 このメカニズムはまだ明確ではありません。

植物は動くことができないので、シグナル伝達分子とホルモンの重要性は非常に重要です。 ホルモンのシグナル伝達経路に加えて、ジベレリン酸の基本的な輸送メカニズムについてさらに学ぶことは、植物のより深い理解につながります。 これは、人間が非常に効率的な収穫量の必要性に直面しているため、農業を支援します。