序章
植物成長調節剤は、組織培養培地レシピの重要な要素です。それらは植物によって彼らの器官を繁栄させそして発達させるために必要とされます。ホルモンは植物の代謝サイクルに深く関わっています。
植物が自然に成長するとき、彼らは彼ら自身のホルモンを合成します。それらを外部ソースから植物に追加する必要はありません。しかし、 これらの植物が実験室で育てられるとき、 外因性ホルモンはそれらの成長と発達のために加えられます。
植物ホルモンの主な5つのクラスにはオーキシンが含まれます。 サイトカイニン、 ジベレリン、 エチレン、 とアブシジン酸。しかし、これらすべてのホルモンのうち、オーキシンだけが、 サイトカイニン、 そしてジベレリンは最大限に使用されます。
記事上で、 サイトカイニンについて学びます、 彼らの発見、 そして植物の成長と発達におけるそれらの役割。さぁ、始めよう！
サイトカイニンとは何ですか？
これらは、植物細胞サイクルと多くの発達過程の調節において中心的な役割を果たす植物ホルモンのクラスです。構造的に、 それらはN6-位置に側鎖を持つアデニン誘導体であり、 これは植物の生物学的反応に影響を与えます。
サイトカイニンは、主に植物の根や新芽系の細胞分裂の刺激に関与しています。 200以上の異なる合成ホルモンと天然ホルモンが植物の成長に関与していることが知られており、それらのほとんどは根の分裂組織で発達します。それらは通常、根の中で形成され、木部を横切って植物の他の部分に移動し、そこで植物の成長が果物のように続きます。 種、 と若い葉。
サイトカイニンの発見
サイトカイニンの発見は、世界中の科学者が実験室環境で植物をうまく育てようとしていた1940年代にさかのぼります。彼らはさまざまな物質をテストしていました、 酵母エキスからトマトジュースまで、 オーキシンと組み合わせて、 培養中の正常な植物の茎組織の増殖を開始し、維持します。
後で、 ココナッツミルク（液体胚乳）は、invitroで培養された植物に最も強いプラスの効果があることがわかりました。科学者たちは、ミルクには培養植物の細胞分裂を刺激する可能性のある物質が含まれている可能性があると結論付けました。
1950年代には、 FolkeSkoogとCarlosMillerは、オートクレーブ処理されたニシン精子DNAに存在するアデニン誘導体6-フルフリルアミノプリンが培養タバコ髄細胞の増殖の強力な活性化因子であることを発見しました。彼らはこの活性化合物をカイネチンと名付けました。しかし、 最初の天然に存在するサイトカイニン、 ゼアチン、 後に未熟なトウモロコシ胚乳で発見されました。と、 このホルモンはココナッツミルクで優勢であることがわかりました、 invitro条件下で植物の成長を刺激します。
サイトカイニンの機能
サイトカイニンは主に植物の細胞分裂と成長に関与しています。しかし、 以下に説明する他の多くの機能面があります。
- 細胞周期：サイトカイニンは胚発生時の細胞分裂に不可欠です。 茎頂分裂組織では、 若い葉、 カンビウム、 そして培養された植物細胞。細胞周期のG1 / S移行とG2 / M移行を調節します。
- 植物の発達と成長：サイトカイニンは、次のような植物の多くの発達面に関与しています。
- 種子の発芽
- 子葉の拡張
- 葉緑体の分化
- 脱黄化
- 維管束組織の分化
- 頂芽優勢（シュート分岐）
- 根の伸長と分岐
- 栄養シグナル伝達
- シンク強度の調整
- 栄養成長期から生殖成長期への移行
- 花と果実の発達
- 葉の老化
- 植物と病原体の相互作用。
胚の発達中、 それは植物の血管構造を形成します。と、 局所的な外因性サイトカイニンがシュートに適用されると、 それは側芽の時期尚早の成長をもたらします、 葉の老化の遅延、 暗闇の中での部分的な光形態形成、 シンク強度の向上、 血管系の変化。
サイトカイニンの上記の陽性反応とは別に、 また、根の伸長と分岐の制御において負の調節的役割を果たします。
- シュート形成の開始：シュート頂端分裂組織は、植物の空中部分の大部分の形成に関与しています。
- 配偶体の発達：高等植物は、そのライフサイクルに2つの段階があります：一倍体の配偶体と二倍体の胞子体の段階です。サイトカイニンは、雌の配偶体の発達のために胞子体組織によって必要とされることが観察されています。
- 光信号応答：光の中で、 実生は成長と発達の反応を示します。光形態形成と呼ばれます。同じ応答は、外因性サイトカイニンの存在下で、または内因性サイトカイニンの上昇によっても模倣することができます。
組織培養におけるサイトカイニンの役割
サイトカイニンは、未分化のカルス培養物からのシュートを開始することができます。茎頂分裂組織におけるその役割は、トランスジェニック植物における異所性分裂組織の開始によって理解されました。 サイトカイニンを過剰発現するように設計されています。
組織培養で最も一般的に使用される天然に存在するサイトカイニンはゼアチンです。 2-iP、 ジヒドロゼアチン、 ゼアチンリボシド。一方、 組織培養培地で広く使用されているサイトカイニンの合成類似体には、キネチンとBAP（ベンジルアミノプリン）が含まれます。
組織培養における植物の最良の応答は、培地中のオーキシンとサイトカイニンの完全な組み合わせを使用することによって記録されています。例えば、 オーキシンとサイトカイニンの比率が高いと、根の形成に有利に働きます。 サイトカイニンとオーキシンの比率が高いと、シュートの形成が促進されます。 カルスの形成は、両方のホルモン（オーキシンとサイトカイニン）の中間レベルで発生します。
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