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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「グリーン革命」は、作物へのジベレリン酸の適用が主な原因です。科学者は、ジベレリンが植物内で輸送および合成される方法を識別しながら、ジベレリンが植物の発達を支援す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。農作物の収穫量を増やすために農業でよく使用されます。
ジベレリン酸の説明
ジベレリン酸、またはGAは、植物に含まれるホルモンです。ジベレリン酸は、新芽、若葉、花などの成長中の植物組織に見られます。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、単純な拡散により細胞膜に入ることができます。酸は、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も支援されます。流入輸送体の1つの種類は、硝酸塩輸送体1 /ペプチド輸送体（NPF）です。他のそのようなトランスポーターには、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が含まれます。セルの内部の酸性度は低く（pHが高い）、GAは負の電荷を帯びます。その時点の後、ジベレリンは別の成分に結合されなければ細胞から逃げることができません。科学者は、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存在するに違いないと考えていますが、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活性（生物活性）ではないため、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得ています。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が植物の師部液に移動し、植物の成長と発達、および開花を促進することは明らかです。どうやらGAも短距離で移動できるようです。 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動します。そこから、GA4になるように変更されます。この生物活性ホルモンは、植物器官の成長に影響を与えます。科学者は、植物中の可動性ジベレリン酸の存在についての答えを探し続けています。
GA3成長ホルモン
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、カビはイネの作物に影響を与え、種子の生産を止めながら植物を高く育てていました。これらのやせた不妊植物は、体重を支えることさえできませんでした。科学者がこの菌を研究したとき、植物の成長を促進できる化合物が含まれていることがわかりました。この菌はジベレラ・フジクロイと呼ばれ、ジベレリンの名前の由来です。現在GA3と呼ばれているこれらの化合物の1つは、工業用として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。
ジベレリン酸と作物の生産
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付きました。これは、農業における「グリーン革命」と呼ばれるものにつながりました。農民は、茎の伸びをあまり心配することなく、作物に窒素肥料を追加できます。その結果として生じた小麦と米の増加は、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重要性を証明しました。
今日まで、ジベレリン酸はd性表現型を持つ植物の処理に使用されています。ジベレリンはこれらのd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、果樹は成長するより多くの時間を持っています。また、花粉によって伝播され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。農家は、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、使用するGAが少ないと、果物や野菜の生産量が増えます。多くの実を結ぶ果樹園では、それほど多くのGAアプリケーションは必要ありません。一般に、GAは暖かい気候でのみ適用する必要があります。そうしないと、成長を刺激するように機能しません。
ジベレリン酸は、柑橘類などの果物にも役立ちます。柑橘類へのジベレリン酸の適用は、オレンジ果皮のしわおよび割れであるアルベド分解を防ぐことができます。ジベレリン酸を適用すると、柑橘類のウォーターマークスポット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改善します。 GAの適用により、悪天候や腐敗や損傷の他の潜在的な手段に対してより耐性のある高品質の果物が得られます。適切な条件の健康な植物への適用に細心の注意を払うと、柑橘類の収穫が大幅に改善されます。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、他の化合物と組み合わせて使用する場合に発生します。作物の収量と果実の品質の改善により、ジベレリン酸が農業の重要なツールとなっていることは明らかです。食糧供給の改善と増加のGAにおける役割は印象的であり、しばらくは残る可能性が高いようです。
ジベレリンの機能は何ですか？
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。彼らは種子の発芽を開始し、シュートの成長と葉の成熟を助け、開花に影響を与えます。
種子の発芽により、種子は発芽するまでは休眠状態になります。ジベレリンが放出されると、遺伝子発現を開始し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。 2年生では、彼らは花の発達を刺激します。興味深いことに、多年草では、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。
mutant性または遅咲きの突然変異体植物では、ジベレリン酸の存在が少なくなります。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、より多くのGA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、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、植物の雄と雌の生殖能力にも影響します。ジベレリン酸は、雌花の形成を抑制する役割を果たします。
雄しべはジベレリン酸を作る主要な場所です。
植物学における最近の発見により、ジベレリン酸のシグナル伝達経路の理解が深まりました。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DELLA成長抑制因子の分解につながる複合体を形成します。
科学者は、GAがこれらすべてを実現する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で長距離を輸送する必要があります。このメカニズムはまだ明確ではありません。
植物は移動できないため、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習すると、植物の理解が深まります。これは、人間が非常に効率的な作物の収穫の必要性に直面するとき、順番に、農業を支援します。