レンティセル
白樺の樹皮にある暗い横線は皮目である。[ 1 ]

レンティセルは、裸子植物および双子葉植物の樹幹と根の二次的に肥厚した器官の周皮および樹皮に存在する、大きな細胞間隙を持つ細胞からなる多孔質組織です。 [ 2 ]レンティセルは気孔として機能し、通常はガスを透過しない樹皮を通して、内部組織と大気との間で直接ガス交換を行う経路を提供します。レンティセルという名称は、[ s ]で発音され、そのレンズ状の形状に由来しています。[ 3 ]レンティセルの形状は、樹木を識別する際に用いられる特徴の1つです。[ 4 ]

進化

皮目の存在と機能に関する証拠があまりない以前は、化石記録は初期の維管束植物における最初の主要な通気機構が気孔であったことを示していまし た。[ 5 ]

しかし、木本植物においては、葉や緑色の茎の表皮においては気孔の呼吸機能が保持されている一方、幹や枝の表皮が維管束やコルク形成層の活動、あるいは二次成長によって置換されると、その機能は失われる。そのような部分では、表皮全体が剥落し、コルク化した周皮または樹皮に置き換わる。この場合、少なくとも樹皮が厚くなりすぎるまでは、気孔の呼吸機能は皮目に置き換えられる。

絶滅した樹上植物であるレピドデンドロン属 とシギラリア属は、これらの変化をもたらす明確な通気構造を初めて有した。「パリクノイ」（単数形：パリクノス）は、茎の葉の痕跡と関連して、茎の外側と中部の皮質を葉の葉肉につなぐ管状の構造である。パリクノイは石炭紀のこれらの木本植物における長距離酸素輸送の問題を解決するのに役立ったため、最終的に皮膜の形成につながったと考えられている。また、パリクノイは横方向に伸長するにつれて二次的な接続を獲得し、最大数の垂直放射と茎の中心核組織に効率的に通気するようになった。[ 6 ]パリクノイの進化的重要性は、茎気孔が存在しない状況でも機能することにあった。パリクノイは、気孔組織を損傷するのと同様の圧力によって影響を受け、破壊される可能性がある。明らかに、針葉樹と鱗状樹状植物の両方において、パリクノイは主要なレンズ状構造として、葉痕の両側に対をなす構造として現れます。これらの原始的なレンズ状構造の発達と増加は、これらの植物において通気性とガス交換のための開放系を提供する鍵となりました。[ 7 ]

構造と発展

二次成長を行う植物体では、皮目が酸素、二酸化炭素、水蒸気のガス交換を促進する。[ 8 ]皮目形成は通常、最初の周皮の発達に先立つ一次成長中に、気孔複合体の下で始まる。皮目形成は、シュートの成長と強度、そして組織の内部水分量（ハイドロソーシス）に直接関係していると思われる。[ 9 ]茎と根が成熟するにつれて、新しい周皮（例えば、樹皮の亀裂の底に形成される周皮）で皮目の発達が継続する。

皮目は、茎や根に円形、楕円形、または細長い隆起した部分として見られます。木本植物では、皮目は一般的に若い枝に粗いコルク状の構造として現れます。皮目の下には多孔質組織があり、細胞間に多数の大きな細胞間空間を形成しています。この組織は皮目を満たし、フェロゲンまたは気孔下基質組織の細胞分裂によって生じます。マンゴーのように皮目の変色が起こることもありますが、これは細胞壁に含まれるリグニンの量が原因である可能性があります。[ 10 ] [ 11 ]

酸素欠乏状態では、日常的な呼吸が困難になるため、様々な種が特殊な構造を有し、そこに皮目が見られることがあります。例えば、一般的なマングローブ植物では、皮目は気根（特殊な根）に現れ、そこでは通気組織構造につながる柔組織細胞が大きくなり、細胞分裂を起こします。[ 12 ]一方、ブドウの皮目は小花柄にあり、温度に応じて機能します。皮目が閉塞すると、低酸素状態とそれに続くエタノール蓄積が起こり、細胞死につながる可能性があります。[ 13 ]

果物

エンパイアリンゴに目に見える皮目。

皮目は多くの果物にも存在し、特にリンゴやナシでは顕著です。ヨーロッパナシでは、未熟な果実では明るい皮目がコルク細胞の形成により暗くなり、茶色く浅くなるため、皮目は収穫時期の指標となります。[ 14 ] [ 15 ]特定の細菌や真菌による感染は皮目から果実に侵入する可能性があり、その感受性は果実の年齢とともに増加することがあります。[ 16 ]

レンティセルという用語は、通常、ガス交換に関連する周皮組織の破損に関連付けられますが、リンゴ（ナシ科の果物の一種）に見られる薄い色の斑点も指します。ガス交換における同様の機能を考慮すると、「レンティセル」は前述の両方の構造を表すのに最も適切な用語と思われます。ナシ科のレンティセルは、機能しなくなった気孔、毛状突起の除去による表皮の破損、および若いナシ科の果物の初期発達で通常発生するその他の表皮の破損に起因します。ナシ科のレンティセルの閉鎖は、気孔開口部または気孔下層のクチクラが密閉されるときに発生します。気孔下細胞がコルクのようにコルク化した場合も、閉鎖が始まります。皮目の数はリンゴの品種によって異なり、ワインサップ種では450～800個、シュピッツェンブルク種では1500～2500個の範囲です。この大きな差は、各リンゴの生育初期における水分の供給状況によるものと考えられます。 [ 17 ]

「レンティセルブレイクダウン」はリンゴの果皮に発生する一般的な障害で、加工・包装直後にレンティセルに直径1～8mmの黒い穴が開きます。[ 18 ] [ 19 ]この障害はガラ品種、特にロイヤルガラと呼ばれる品種で最も多く見られ、フジ、グラニースミス、ゴールデンデリシャス、レッドデリシャスなどの品種にも見られます。[ 18 ] [ 19 ]この障害は乾燥地域でより多く見られ、相対湿度と気温に関連していると考えられています。[ 18 ] [ 19 ]この障害は収穫前に果実に親油性コーティング剤を散布することで軽減できます。[ 18 ]

塊茎

皮目はジャガイモの塊茎にも存在する。[ 20 ]

参照

注記

  1. ^「Lenticel」アメリカン・ヘリテージ科学辞典、ホートン・ミフリン社、dictionary.com経由。2007年10月11日閲覧。
  2. ^ Gibson, Arthur C. 「一般植物学における樹皮の特徴」。 2013年11月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年8月19日閲覧。
  3. ^エサウ、K.（1953）、植物解剖学、ジョン・ワイリー＆サンズ社、ニューヨーク、チャップマン＆ホール社、ロンドン
  4. ^ Michael G. Andreu、Erin M. Givens、Melissa H. Friedman. 「木の見分け方」フロリダ大学IFASエクステンション。2013年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年3月7日閲覧。
  5. ^マシューズ, ジャック SA; ヴィアレット＝シャルブランド, シルバー RM; ローソン, トレイシー (2017年6月). 「オープンアクセス ガス交換における日周変動：炭素固定と水分損失のバランス」 .植物生理学. 174 (2): 614– 623. doi : 10.1104/pp.17.00152 . PMC 5462061. PMID 28416704 .  
  6. ^ウェットモア、ラルフ・H. (1926年9月). 「双子葉植物における皮片の構造と意義。I. 木本茎における集合体および複合貯蔵放射との関係における皮片。皮片と根」. Botanical Gazette . 82 (1): 71– 78. doi : 10.1086/333634 . JSTOR 2470894 . S2CID 83645501 .  
  7. ^フック、ドナルド・D. (1972年12月). 「樹木のエアレーション」. Botanical Gazette . 133 (4): 443– 454. doi : 10.1086/336669 . JSTOR 2474119 . S2CID 83842497 .  
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  12. ^プルノバスキ、ヘリー (2011年1月)。「アビセニア マリーナの気孔上のレンズセルの構造: マングローブの根に酸素を供給する通気装置として」生物相。16 (2): 309–315 .土井: 10.24002/biota.v16i2.113。S2CID 191198645。 
  13. ^ Xiao, Zeyu; Rogiers, Suzy Y.; Sadras, Victor O.; Tyerman, Stephen D. (2018). 「ブドウ果実の低酸素状態：種子呼吸と果柄の皮膜の役割、そして細胞死との関連性」 . Experimental Botany . 69 (8): 2071– 2083. doi : 10.1093/jxb/ery039 . PMC 6018838. PMID 29415235 .  
  14. ^ Krewer, Gerard; Bertrand, Paul. 「家庭菜園の梨」 . CAES Publications . ジョージア大学農業環境科学部. 2014年1月18日閲覧。
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  16. ^ Irtwange, SV (2006年2月)「新鮮な果物と野菜の収穫後処理における修正雰囲気包装と関連技術の応用」Wayback Machineに2006年10月11日アーカイブ。Agricultural Engineering International: the CIGR Ejournal. 招待講演概要第4号。第8巻、8ページ。2007年10月11日閲覧。
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  18. ^ a b c d Curry, Eric A.; Torres, Carolina; Neubauer, Luis (2008). 「収穫前の親油性コーティングは『ガラ』リンゴの皮目破壊障害を軽減する」 HortTechnology . 18 ( 4): 690– 696. doi : 10.21273/HORTTECH.18.4.690 .
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参考文献

  • レイヴン、ピーター・H.、レイ・F・エバート、スーザン・E・アイコーン (2005). 『植物生物学』第7版. WHフリーマン・アンド・カンパニー・パブリッシャーズ. pp.  586– 587. ISBN 0-7167-1007-2。
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