幼苗への長時間の低温曝露は、植物の生長を延長し、シュートの枝数を増加させる

Prolonged cold exposure to juvenile seedlings extends vegetative growth and increases the number of shoot branches.

• Namraj Dhami
• Christopher I Cazzonelli

抄録

日長、温度、植物ホルモン、糖類、土壌養分などの環境因子は、植物の軸状子実体の発達やシュート枝の出現に影響を与える。本研究では，花序の枝分かれの前後に植物に長時間の低温曝露を行うことが，植物の成長とシュートの枝分かれにどのような影響を与えるかを検討した。野生型（WT）幼苗に長時間の低温曝露（10/7℃昼夜サイクル）を行ったところ、ロゼット葉数とシュート枝数が増加した。その結果、WT型幼苗の低温曝露時間が長くなるにつれて、ロゼット面積、葉数、ロゼット枝数も増加し、生長期間が長くなったことが明らかになった。また、低温処理の長期化により、WT 株では花序の一次花茎の高さとコーリン枝の数が増加したが、これは早咲き（）と遅咲き（）の突然変異体では生殖発達が遅れていることを示した。腋芽/葉及びロゼット枝/葉の比率は、WT では有意に低下したが、機能喪失型の()及び()高分岐型変異体では増加した。このことから、腋芽形成やシュートの枝分かれには直接影響を与えず、寒冷曝露中も腋芽の分化は継続していることが示唆された。このことから、花序のメリスムの発達に先立って幼苗に長時間の低温曝露を行うことで、植物の成長が促進され、生殖期が遅れて葉の原基と腋のメリスムの分化が促進され、その結果、.

Environmental factors such as photoperiod, temperature, phytohormones, sugars, and soil nutrients can affect the development of axillary meristems and emergence of shoot branches in plants. We investigated how an extended period of cold exposure to plants before and after inflorescence meristem differentiation would affect plant growth and shoot branching. The number of rosette leaves and shoot branches increased when wild type (WT) juvenile seedlings, but not adult plants, were subjected to a prolonged cold exposure (10/7°C day/night cycle). As the duration of cold exposure to WT juvenile seedlings increased, so too did the rosette area, number of leaves, and rosette branches revealing an extended period of vegetative growth. The prolonged cold treatment also increased the primary inflorescence stem height and number of cauline branches in WT plants revealing a delay in reproductive development that could be altered by early () and late () flowering mutants. The axillary buds/leaf and rosette branches/leaf ratios declined significantly in WT, yet were enhanced in the loss-of-function of () and () hyper-branched mutants. This indicated that axillary meristem differentiation continued during the cold exposure, which did not directly impact axillary bud formation or shoot branching. We conclude that a prolonged cold exposure to juvenile seedlings prior to inflorescence meristem development extended vegetative growth and delayed the reproductive phase to allow additional leaf primordia and axillary meristems to differentiate that enhanced the number of shoot branches in .