植物の光に対する反応の違い

Distinct Responses to Light in Plants.

• Rita Teresa Teixeira

抄録

ほとんどすべての生物の発達は、ある程度は光によって制御されています。生物系における光の調節といえば、長い間太陽系の中心に位置してきた太陽のことを指します。光の調節によって、すべての生命体は太陽の存在を中心に進化してきました。私たちの惑星が、有害な太陽紫外線の大部分から大気のシールドを開発し始めると、生命は陸地に侵入し、水の存在下で繁栄してきました。特に植物にとって、光（太陽放射）は、成長の多くの発達を制御するエネルギー源であり、光形態形成と呼ばれるプロセスである。次子葉が土壌表面に到達すると、その伸長が脱加速され、光の存在によって自己増殖のための光合成装置が確立されます。植物は、分光組成（UV-Bから遠赤まで）の変化を正確に検出する光受容体を介して、光の強度、光質、光の方向、光の持続時間を感知することができ、植物全体に配置されている。植物で発生する光によって促進される最もよく知られたメカニズムは、光エネルギーを炭水化物に変換する光合成である。植物はまた、開花や休眠への移行などの重要な発達過程の開始・終了を知らせるために光を利用しています。これらの2つのプロセスは植物の収量にとって特に重要である。なぜなら、開花への移行は生長期の期間を短縮し、温帯気候や北方気候の下で生育する植物では休眠状態は成長を完全に停止させるからである。光がこれらのプロセスにどのように影響するかを理解することで、植物育種家は、開花への移行を遅らせて休眠状態を回避し、植物の収量を増加させることができる作物を生産することができます。

The development of almost every living organism is, to some extent, regulated by light. When discussing light regulation on biological systems, one is referring to the sun that has long been positioned in the center of the solar system. Through light regulation, all life forms have evolved around the presence of the sun. As soon our planet started to develop an atmospheric shield against most of the detrimental solar UV rays, life invaded land, and in the presence of water, it thrived. Especially for plants, light (solar radiation) is the source of energy that controls a high number of developmental aspects of growth, a process called photomorphogenesis. Once hypocotyls reach soil's surface, its elongation deaccelerates, and the photosynthetic apparatus is established for an autotrophic growth due to the presence of light. Plants can sense light intensities, light quality, light direction, and light duration through photoreceptors that accurately detect alterations in the spectral composition (UV-B to far-red) and are located throughout the plant. The most well-known mechanism promoted by light occurring on plants is photosynthesis, which converts light energy into carbohydrates. Plants also use light to signal the beginning/end of key developmental processes such as the transition to flowering and dormancy. These two processes are particularly important for plant´s yield, since transition to flowering reduces the duration of the vegetative stage, and for plants growing under temperate or boreal climates, dormancy leads to a complete growth arrest. Understanding how light affects these processes enables plant breeders to produce crops which are able to retard the transition to flowering and avoid dormancy, increasing the yield of the plant.