翻訳|cytokinin
植物ホルモンの一種で,広く植物体中に分布し,重要な生理機能を果たしている。植物のいろいろな器官,組織を無菌的に切り出し,種々の栄養素とオーキシンを含む寒天培地上で培養すると,組織の切口に細胞の塊が発生する。これは細胞が無方向に分裂を行って生じたもので,切り出した切片と異なり,組織化されていない細胞の集まりである。これはカルスcallusと呼ばれ,この現象を脱分化と呼ぶ。このカルスを継続的かつ継代的に増殖させるためには,培地に栄養素,オーキシンのほかに,ココナッツミルク,ニシンの精子,酵母の加水分解物などを添加することが必要である。1955年アメリカのスクーグFolke Skoogらのグループは,大量の酵母DNA加水分解物を精製して,カルスの増殖を促進する活性を有する物質を単離し,これをカイネチンkinetinと命名,それが6-フルフリルアミノプリンであることを証明した。その後,高等植物にもカイネチン様活性を有する物質の存在が多数の研究者によって示され,1964年にリーサムD.S.LethamとミラーC.O.Millerが独立に新しいカイネチン様物質ゼアチンzeatinをトウモロコシから単離し,その後も多数のカイネチン様物質が植物から単離された。現在ではカイネチン自体は,酵母を加水分解する過程で生じた副生物であると考えられている。また,カイネチン様物質は,植物に奇形や異常組織をひきおこす植物病原菌からも単離され,これらカイネチン様物質は,サイトカイニンと総称されることになった。1966年以降,種々の生物のtRNAの構成成分としてサイトカイニンが存在することも明らかにされた。
サイトカイニンの化学構造の特徴は,6-アミノプリン(アデニン)骨格を含むことで,6位の炭素に結合するアミノ基に主として炭素数5個からなる官能基が結合しており,9位の窒素にリボースの1位が結合しているものも多い。サイトカイニンの重要な生理作用はカルスにおける増殖促進効果である。最も強力なサイトカイニンであるゼアチンは,5×10⁻11molの濃度で,明らかにタバコカルスの増殖を促進し,至適濃度は5×10⁻8mol付近である。カルスが継続的に増殖するためには,培地中にオーキシン類の添加が必要とされており,オーキシンは,脱分化の誘導および脱分化状態の維持の役割を果たし,サイトカイニンは細胞分裂を促進するものと考えられている。培地中のサイトカイニンとオーキシンの含有比を変化させると,根や茎を発生させることができ,これを再分化と呼んでいる。サイトカイニンを含む水溶液中にダイコンの子葉などの切片を浮かべて培養すると,切片の面積が拡大する。この実験によって,サイトカイニンが細胞拡大効果をも有していることが明らかにされた。サイトカイニンの興味ある生理活性の他の一つは,植物の老化防止作用である。植物体から切り離した葉を水溶液に浮かべて培養すると,クロロフィルの分解の進行などによって示される老化が起きる。水溶液にサイトカイニンを加えて同様の実験を行うと,クロロフィルの分解が著しく抑えられ,葉は長期間,緑色を保ち,新鮮さを維持する。このようにしてサイトカイニンが,植物の老化防止効果を有することが明らかにされた。このほか,レタス,タバコ,オナモミの発芽促進,ブドウなどの休眠芽誘導,リンゴの単為結実促進などの多面的な生理活性を有することが知られている。
サイトカイニン活性を有する合成薬剤も多数合成されており,ベンジルアデニンはブドウの花ぶるい防止,しり上がり防止剤としてジベレリンと混合して,農業において実用に供されている。またジフェニル尿素系の化合物もサイトカイニン活性を有することが知られており,最近ピリジルフェニル尿素が,従来のアデニン型サイトカイニンに匹敵する活性を有することが明らかにされた。
執筆者:高橋 信孝
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報
植物ホルモンの一種で,植物の細胞分裂を促進する一群の活性物質の総称.タバコの茎の切片を寒天培地で培養してできる無定形の組織カルスの増殖促進因子として,1956年,酵母からカイネチンが見いだされた.トウモロコシの未熟種子中のゼアチン(zeatin)やキバナハウチワマメの未熟種子中のジヒドロゼアチンなど,広く高等植物にもカイネチン様活性物質が存在する.サイトカイニンは,いずれも6-アミノプリン(アデニン)を基本骨格としており,6位のアミノ基に側鎖を有している.カイネチンは融点266~267 ℃(封管中).220 ℃ で昇華する.ゼアチンは針状晶.融点208~209 ℃.ジヒドロゼアチンはプリズム晶.融点154~155 ℃.-12.1°(メタノール).
出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報
出典 株式会社平凡社百科事典マイペディアについて 情報
…癒傷組織ともいう。最近ではこの定義を拡大して,植物体の一部を植物ホルモン(オーキシンやサイトカイニンなど)を含む培地上で培養したとき生じる人工的な細胞塊もカルスという。すでに分化していた細胞が,外的条件によって脱分化する例の典型で,カルスは活発な増殖を行ったのち,やがて再分化することが多い。…
… また植物ホルモンの一つであるジベレリン(主として発酵法で大量に製造されるジベレリンA3(GA3)が使われる)は,ブドウとくにデラウェア種,マスカット・ベリーA種などの単為結果による種なし化に広く用いられるほか,その他のブドウやナシの果実肥大,園芸植物における開花促進などに用いられる。植物ホルモンの一つであるサイトカイニンの合成同族体,6‐(N‐ベンジル)アミノプリン(ベンジルアデニン,商品名ビーエー)は,ブドウの花ぶるい防止,尻上り防止にジベレリンと混合して使用される。エチレンは最も簡単な化学構造を有する植物ホルモンで,多岐にわたる生理現象の発現に関与していることが知られている。…
※「サイトカイニン」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
出典|株式会社平凡社「世界大百科事典(旧版)」
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