農業および園芸 2026年7月1日発売 第101巻 第7号

説明

〔論説・総説・資料・実用〕
植物ホルモン・オーキシンの生合成を調節するケミカルツール

野菜や花き、果樹などの園芸分野において、ジベレリンやエチレンなどの植物ホルモンの生合成を阻害する薬剤を用いたホルモン生合成の制御は品質向上や着蕾・結実促進、収穫期調整、草姿制御など、さまざまな栽培技術の発展に寄与してきた。ジベレリンやエチレンのほかに、植物の成長において重要な植物ホルモンとしてオーキシンがある。オーキシンは、細胞分裂、細胞伸長、胚発生、発根促進、頂芽優勢、光・重力屈性など、ほとんどすべての成長過程に関与する植物の成長制御において極めて重要な役割をになう信号伝達物質の 1 つである 。

オーキシン応答は、主に 3 つの経路によって調節される：オーキシン代謝、極性オーキシン輸送、およびシグナル伝達である。天然オーキシンであるインドール – 3 – 酢酸（IAA、図 1）はさまざまな生理作用を示すことから、オーキシン活性をもつ合成化合物が、発根促進剤、果菜類の着果促進剤、果樹の摘果剤、水田の選択除草剤などとして農業分野においてさまざまな用途で植物成長調節剤や農薬として利用されてきた。一方、生合成や受容・伝達などのオーキシン機能を阻害する薬剤については、古くからアンチオーキシンや輸送阻害剤とされるものが報告されていたが、その特異性や活性が不十分であることが明らかとなっていた。IAA は単純な構造でありながら、その主要生合成経路については 2000 年代に入っても決定的な証明は得られていなかった事が原因と考えられる。しかし近年ではオーキシンの生合成や代謝、輸送、情報伝達に作用する阻害剤など、標的が明確となった低分子化合物がケミカルツールとして数多く報告されている。これらケミカルツールを利用したオーキシンのケミカルバイオロジー研究は遺伝学的な手法を補完することでオーキシンの機能解明などの研究に役立てられている。本稿では、これらのケミカルツールのうち、オーキシン生合成阻害剤の開発とそれらを利用した研究について解説する。

農研機構西日本農業研究センター
添野和雄

横浜市立大学木原生物学研究所
佐藤明子
嶋田幸久