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植物学における瘢痕化とは、種子の殻を弱めたり、開いたり、その他の方法で変化させて発芽を促すことです。瘢痕化は機械的、熱的、化学的に行われることが多いです。多くの植物種の種子は水やガスを通さないことが多いため、発芽が妨げられたり遅れたりします。種皮（種子殻）の水やガスの透過性を高めるように設計されたプロセスはすべて瘢痕化として知られています。
傷付けは、その種類に関係なく、通常は種皮を水や空気に浸透させる自然のプロセスを加速することによって行われます。核果（核果類）の場合、傷付けは種子の周りの 硬い内果皮殻を弱めたり除去したりすることにも及びます。
種類
方法に関係なく、傷つけられた種子は保存状態が良くないため、種子が生育不能にならないようにすぐに植える必要があります。
機械
最も一般的な瘢痕化のタイプは機械的瘢痕化です。
機械的瘢痕化では、種皮を物理的に開いて水分と空気が入るようにします。[1]種皮は金属やすりで削ったり、サンドペーパーでこすったり、ナイフで切り込んだり、ハンマーで軽く割ったり、その他の方法で弱めたり開いたりすることができます。
温度
お湯
種子殻膜を通した水の吸収は水温の影響を受けます。温水に耐えられる種は、冷たい水道水よりも温水の方が早く発芽します。
ノースカロライナ州立大学は、種子を沸騰したお湯に入れ、水が室温まで冷めるまで浸し、その後種子を水から取り出して播種することを推奨しています。[2]浮いている種子の浮力を重力で補って種子を沈める必要があり、これはインフューザーを使用して行うことができます。
熱水瘢痕化は化学瘢痕化と組み合わせることができますが、発生するガスに対する保護具が必要になる場合があります。
熱水処理は病原菌の除去にも使用されます。種子を90℃に90秒間置き、その後冷水に30秒間浸すと、ヒト病原菌である大腸菌O157:H7とサルモネラ菌が死滅します。[3]さまざまな植物病原菌も熱水処理によって死滅します。[4]
サーマル
いくつかのチャパラル植物群落では、一部の種の種子は発芽するために火や煙を必要とします。例外として、西部ポイズンオークは厚い種子殻により発芽を遅らせる効果がありますが、火による傷つけは必要ありません。[5]
化学薬品
化学的な瘢痕化は、自然界では一般的に、動物が果実や種子を摂取し、胃酸が種皮を柔らかくして分解し始め、水が浸透しやすくなる、内生発酵の過程で起こる。排泄によって排出された種子は、植物の栄養豊富な糞便にあらかじめ包まれているだけでなく、発芽の開始に不可欠な水分吸収のプロセスである吸水を受けやすくなる。[6]
人工的な瘢痕化は、発芽を促進するために、果実食動物の自然な胃酸を模倣した1つまたは複数の化学物質を人間が使用することを伴う。 [6]正確に濃縮された酸性または塩基性溶液に種子をさまざまな時間浸すことが含まれる場合がある。硫酸などの化学物質や家庭用の化学物質でさえ、このプロセスに影響を与えるために使用できる。化学的瘢痕化は、硝酸カリウムなどの栄養塩を使用することによっても達成できる。
溶液の形で特別な許可を必要としない一般的な化学物質:
上記の化学物質の純粋な形態は不要であり、入手するには特別な許可が必要になることがよくあります。
一般的な用途
傷つけられた種子は、未改変の種子よりも頻繁に、より短時間で発芽する傾向があるため、傷つけは産業だけでなく小規模でも使用されています。たとえば、家庭菜園では、種子から育てるのが難しい植物の種子を、傷つけによって生育可能にすることができます。種子の発芽を可能にするのは、水、火、煙、および自然界の化学反応の解凍と凍結ですが、これまでに説明したさまざまな方法を使用することで、このプロセスを加速できます。共通の目的は、種皮を開いて種子に空気と水が入るようにすることです。園芸では、傷つけは、種子ロットの制御された均一な発芽を促進するためによく使用されます。
研究
ニュージーランド実験農業誌に論文が掲載され、著者らは、研究で調べた種子は好ましい条件下ではわずか30%しか発芽しなかったが、濃硫酸で化学的に処理したり、機械的に傷つけたりしたところ、発芽率が80%以上に上昇したと述べている。[7]
グレートベースン産の ルピナス4種を対象にした別の研究で、種子に与える異なる傷つけ方法の影響が調べられた。 ロングスパールピナス、シルバールピナス、ヘアリービッグリーフルピナス、シルキールピナスの4種がこの研究で実験された。種は傷つけに対して異なる反応を示した。シルキールピナスの最高の発芽率は機械的傷つけで66.4%だったのに対し、対照群では22%だった。熱的および化学的傷つけでは、発芽はそれぞれ48.8%と44%に増加した。対照群ではロングスパールピナスの種子の68%が発芽したのに対し、すべての傷つけ方法で発芽成功率は低下した。シルバールピナスでは対照群の52%が発芽したが、機械的傷つけでは85.2%に上昇した。最終的に、有毛大葉ルピナスの対照群の発芽率は32％であったが、硫酸で処理すると76.8％に上昇した。[10]
参照
参考文献
- ^ 「Stratification and Scarification」。Botanical Interests。2023年5月3日。 2023年12月24日閲覧。
- ^ 「種子の休眠を克服する: 樹木と低木 | NC State Extension Publications」. content.ces.ncsu.edu .
- ^ Bari, ML; Inatsu, Y; Isobe, S; Kawamoto, S (2008年4月). 「緑豆種子中の大腸菌O157:H7およびサルモネラを不活性化するための温水処理」. Journal of Food Protection . 71 (4): 830–4. doi : 10.4315/0362-028x-71.4.830 . PMID 18468042.
- ^ 「温水種子処理」農業・食品・環境センター2016年11月4日。
- ^ C. Michael Hogan (2008) Western poetic-oak: Toxicodendron diversilobum、GlobalTwitcher、編者 Nicklas Stromberg 「Western Poison-oak (Toxicodendron diversilobum ) - - GlobalTwitcher.com」。2009年7月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年7月21日閲覧。
- ^ ab Francisco J Valtueña、Ana Ortega-Olivencia、Rodríguez-Riaño Tomás「アナギリス フェティダ L. (マメ科) の一部のイベリア個体群における発芽と種子バンクの生物学」2008 年 4 月Plant Systematics and Evolution 275(3):231-243 doi :10.1007/s00606-008-0067-2
- ^ ab Win Pe; MJ Hill; Margot EH Johnston (1975). 「l. 酸処理と機械的瘢痕化」。ニュージーランド実験農業ジャーナル。3 :81–84。doi : 10.1080/03015521.1975.10425778。
- ^ Sun, YC; Zhang, YJ; Wang, K.; Qiu, XJ (2006年6月). 「NaOH スカリフィケーションと層別化により Iris lactea var. chinensis 種子の発芽が改善」HortScience . 41 (3): 773–774. doi : 10.21273/HORTSCI.41.3.773 .
- ^ Rosner, LS; Harrington, JT; Dreesen, DR ; Murray, L. (2003 年 4 月 1 日)。「ニューメキシコ産 ribes cereum コレクションの過酸化水素による種子傷付け」。種子科学技術。31 (1): 71–81。doi :10.15258/sst.2003.31.1.08 。
- ^ Covy D. Jones; Mikel R. Stevens; Von D. Jolly; Bryan G. Hopkins; Scott L. Jensen; Dave Turner; Jason M. Stettler (2016). 「グレートベースン産ルピナス4種の熱、化学、機械による種子傷つけ法の評価」Native Plants Journal . 17 (1): 5–17. doi :10.3368/npj.17.1.5 . 2023年12月24日閲覧– 米国農務省森林局経由。