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タネの発芽時 必ずしも光は必要ではない
植物には、「水」「温度」「空気(酸素)」
と「光」が必要不可欠と思われますが
タネが発芽するときには、必ずしも光が
必要というわけでもないようです。
発芽に光を必要とするタネ
光発芽種子(レタス、タバコ、マツヨイグサ)
暗いところで発芽するタネ
暗発芽種子(カボチャ、トマト)
光の影響を受けない・・・中間性のタネ
というように。
ただ、光発芽種子であるゴボウは、1日の
温度の変化がある状況下では中間性になると
いうように光は温度と複雑に関係しています。
発芽を「促す色」と「阻害する色」
そして光の中にも、
「発芽を促す色の光」赤色光(660m)と
「発芽を阻害する色の光」遠赤色光(730m)
があります。
タネが光の当たらないところで発芽をした場合
芽は生き残ることができませんので、タネは
光が当たると発芽をする術を身につけています。
光は「何色の光」が最も適しているのかという
研究が1935年にアメリカでなされました。
まず、レタスのタネに弱い光を当て50%の
タネが発芽をするようにした後、様々な色
の光を当てて、発芽率を調べてみました。
結果は、赤色の光をあてるとよく発芽し、
遠赤色光をあてると発芽しないことが判明。
遠赤色光は、近赤外光ともいわれる光です。
「赤色光」「遠赤色光」を交互に当てると?
それでは、発芽を促す「赤色光」と、発芽
を阻害する「遠赤色光」を交互に当てたら
どうなるか、という実験をしました。
レタスのタネ100個を使った実験で
タネを暗い所で12時間吸水させた後に
発芽を促す赤色光を3分間照射します。
次に、発芽を阻害する遠赤色光を3分間
照射した後、さらに赤色光を3分間照射。
最後に、遠赤色光を3分間照射しました。
給水後のタネに
赤色光(発芽促進)を 3分間照射
* ↓
遠赤色光(発芽阻害)を 3分間照射
* ↓
赤色光(発芽促進)を 3分間照射
* ↓
宴席色光(発芽阻害)を 3分間照射
その後、タネを暗い場所に戻して
約2日後に結果を見てみましたが
なんとも不思議な結果がでました。
赤色光、遠赤色光、どちらの光も
前に与えた光の効果を打ち消して
しまう作用がをするそうです。
ですから、レタスのタネが発芽をするか
否かは、最後に当てた光によって決まります。
今回の場合ですと、最後に当てた光が
「発芽を阻害する 遠赤色光」なので
結果は「発芽をしない」ということに。
もし逆に、最後に当てた光が「発芽を
促進する 赤色光」だったら、当然答えは
「発芽をする」になるのです。
光を感じる「フォトクロム」
タネには、光を感じる「フォトクロム」
という色素タンパク質が含まれています。
フォトクロムの2つの型
赤色光吸収型(Pr)
遠赤色光(近赤外光)吸収型( Pfr)
Prは、 赤色光をよく吸収して、
* 吸収すると Pfr に変化します。
Pfrは、遠赤色光をよく吸収して、
* 吸収すると Pr に変化するのです。
Pfrは、発芽を促進しますので、
タネに赤色光をあてれば「Pr → Pfr」
に変わり、発芽がおこります。
反対に、遠赤色光をあてると
「Pfr → Pr 」 に変化するので、発芽
はおこらないということになるのです。
葉を通過した太陽光は、赤色光の多くが
吸収されて遠赤色光の割合が高くなります。
そのため森林の上部が多くの木々の葉など
で覆われた「林冠」と呼ばれる状態の森林
では、光発芽種子は発芽しないのです。