植物とモリブデン及び欠乏症について(1)

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植物とモリブデンについて、まとめてみました。

 

Ⅰ.植物体にかかわる元素について

1.植物体の構成元素

酸素(O)、水素(H)、炭素(C)

2.多量元素

窒素(N)、リン(P)、カリウム(K)、マグネシウム(Mg)、

カルシウム(Ca)、イオウ(S)

3.微量元素

塩素(Cl)、ホウ素(B)、ケイ素(Si)、鉄(Fe)、

マンガン(Mn)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、モリブテン(Mo)

 

Ⅱ. 微量元素の役割と欠乏症について

元素吸収形態 主な生理作用
塩素(Cl)Cl- 1.光合成の明反応と密接な関連。 2.デンプン、セルローズ、リグニンなどの植物体内構成成分合成に関与。
ホウ素(B)BO33- 1.水分、炭水化物、窒素代謝に関与。 2.カルシウムの吸収、転流に関与し、細胞膜ペクチンの形成と通導組織の維持を図る。 3.酵素作用の活性化。 4.若芽の分化、花粉の生成、受粉作用が障害を受け、稔実が不良となる。
ケイ素(Si)H3SiO4-低分子のコロイド状ケイ酸 1.イネ科植物、特にイネの珪化細胞が増加し、耐病、耐虫性が増大する。 2.茎葉が丈夫になり、耐倒伏性が増大する。
鉄(Fe)Fe2+ Fe3+ 1.葉緑素の生成に関与。 2.植物体内で銅、マンガンなどと拮抗作用。 3.鉄酵素として生体内の酸化、還元反応に関与。
マンガン(Mn)Mn2+ 1.葉緑素の生成、光合成、ビタミンCの合成に関与。 2.酸化還元酵素の活性化。
亜鉛(Zn)Zn2+ 1.酵素の構成元素として、またその働きを活性化し生体内の酸化還元を触媒する。 2.オーキシン先駆物質トリプトファン生成に関与。 3.鉄、マンガンと拮抗作用。
銅(Cu)Cu+ Cu2+ 1.植物体内の酸化還元に関与する銅酵素の組成成分。 2.葉緑素の形成に間接的に関与。 3.鉄、亜鉛、マンガン、モリブデンと相互作用がある。
モリブデン(Mo)oO42- 1.植物体内の酸化還元酵素の構成元素であり、根粒菌の窒素固定、硝酸還元に関与。 2.ビタミンCの生成に関与する。

Ⅲ. 微量元素の作用

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Ⅳ. モリブデン役割について

1.必須元素中でも必要量の最も少ない元素である。

硝酸還元酵素の成分元素および窒素固定酵素の成分元素となり、

アンモニア態以外の窒素の同化に重要な役割を果たしている。

2.ビタミンCの生成に関与する。

Ⅴ. モリブテン酵素について

①キサンチンオキシダーゼ:分子量27,000、2Mo/8Fe

ヒポキサンチン→キサンチン→尿酸の転換触媒。

②アルデヒドオキシダーゼ:分子量300,000、2Mo/8Fe

ピリミジン、プリン、ブテリジンと関連化合物の酸化

③亜硫酸オキシダーゼ:分子量110,000

亜硫酸塩の硫酸転換酵素触媒。

④キサンチンデヒドロゲナーゼ:分子量300,000、Mo/8Fe

ヒポキサンチン→キサンチン→尿酸の転換の触媒

⑤ニトロゲナーゼ:三種類

ⅰ)分子量226,000、2Mo/8Fe、

ⅱ)分子量160,000-2,000,000、1-2Mo/12-15Fe、

ⅲ)3分子量216,000、1Mo/10Fe

窒素固定

⑥ニトロリダクターゼ:分子量228,000、1-2Mo/20Fe

硝酸還元酵素

⑦NADPHデヒドロゲナーゼ:分子量500,000、Mo5+

鉄FMNを共存因子。ミトコンドリアに存在。

Ⅵ. モリブテン酵素の推定構造

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Ⅶ. 植物をとりまく窒素の流れのまとめ

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Ⅷ.  モリブデン欠乏症について

1.モリブデンは、硝酸還元酵素の主要な成分。

これが不足すると作物体内に硝酸が蓄積し害を起こす。

2.モリブデンは根粒菌が遊離窒素を固定するのに関与する。不足すると根粒の着生が劣り、窒素固定能が著しく低下し、窒素欠乏と同じ症状を呈する。

3.植物体内に硝酸体窒素が還元されずに残ると、これを好む吸汁性害虫(アブラムシ類、カイガラムシ類)が増加しやすいと言われている。

4.モリブデンが適当に吸収されていると亜鉛・銅・ニッケルなどの重金属などの過剰害を軽減することができ、作物体内での燐酸の有機化に役立つ。

 

Ⅸ. 土壌中のモリブテンについて

土壌中のモリブテン濃度は0.5~3ppm。植物に利用される置換性のモリブテンは、0.05~0.4ppm、水溶性のものは0.01~0.02ppmであり、モリブテン不足は起こしにくい。土壌が酸性化するとモリブテン不足となる。

溶存状態:MoO42-

 

Ⅹ.土壌の酸性化とモリブテン不足

1.pHの低い土壌では、モリブテンが土壌中のアルミニウムや鉄と結合し、溶解度が低下する。

2.モリブテンは水溶液中ではモリブテン酸イオン(MoO42-)として存在し、植物に取り込まれるのもこの形態である。モリブテン酸アニオンはpHが下がると溶解度が低下し、水に溶けにくくなる。

3.酸性土壌障害は、モリブテン欠乏症の可能性があると言われている。

 

Ⅺ.欠乏症の症状

1. 欠乏症状は作物により多少違うが、古い下葉か中葉に黄緑色ないし淡橙色の斑点ができ、葉が内側にむかった湾曲しコップ状になる。葉縁部には褐色の壊死症状が見られる。果実は、その程度は軽いがヤニを生じる。

2. ダイコンなどでは鞭状葉になる。

3. 豆類では根粒菌の着生が悪くなり、窒素欠乏と同様の症状が出る。

 

(続く)

弊社は、このテーマをもとに、研究、実験をかさね、樹木本来の力をつけるために、また樹木の異常・枯れ、害虫被害の対策を目指して、製品をつくっております。

 

関連ブログ

・モリブデンとは?

http://www.jumoku.jp/mo.html

・会社設立、製品開発までの経緯(1)

http://www.jumoku.jp/jumoku_keii_1.html

・会社設立、製品開発までの経緯(2)

http://www.jumoku.jp/jumoku_keii_2.html

・K568開発経緯と特徴 樹幹埋設による安全な樹勢回復(1)

http://www.jumoku.jp/k568_kaihatsu_1.html

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