塊茎
ウルク ( Ullucus tuberosus ) 塊茎

塊茎は、植物が茎や根から得られる栄養素を貯蔵する器官として利用する肥大した構造の一種です。塊茎は、植物の多年生化（冬や乾燥した時期の生存）を助け、エネルギーと栄養素を供給し、無性生殖の手段となります。[ 1 ]

塊茎は、肥大した根茎（地下茎）または匍匐茎（生物間の水平方向のつながり）として現れます。例としては、ジャガイモやヤムイモなどが挙げられます。塊茎という用語は、サツマイモ、キャッサバ、ダリアのように、側根が変化したものを指します。

用語

この用語はラテン語のtuberに由来し、「しこり、こぶ、腫れ」を意味します。[ 2 ]

塊茎の定義を茎に由来する構造に限定する著者もいるが[ 3 ]、根に由来する構造にもこの用語を適用する著者もいる[ 4 ]。

塊茎

アンレデラ・コルディフォリアの花と塊茎

塊茎は、肥大した根茎または匍匐茎から形成される。塊茎の上面からは、一般的な茎と葉に成長するシュートが、下面からは根が生える。塊茎は親植物の側面に形成される傾向があり、ほとんどの場合、土壌表面近くにある。地下の塊茎は通常、成熟した植物から枝分かれしたシュートから発生する、短命の貯蔵および再生器官である。子孫または新しい塊茎は親塊茎に付着しているか、地下茎（地下で発生する）の先端に形成される。秋には、新しい子孫塊茎を除いて植物は枯れる。子孫塊茎には優勢な芽が 1 つあり、春には茎と葉を生成する新しいシュートが再生する。夏には塊茎は腐敗し、新しい塊茎が成長し始める。一部の植物は、種子のように機能する小さな塊茎または結節を形成し、（形態と大きさが）苗木に似た小さな植物を生み出す。塊茎ベゴニアなどの一部の塊茎は長生きしますが、多くの植物の塊茎は、植物が完全に葉を展開するまでしか生き残らず、その時点で塊茎はしわくちゃの殻になります。

塊茎は、一般的に実生の胚軸部分が肥大したものとして始まりますが、上胚軸の最初の節または2節と根の上部部分を含むこともあります。塊茎は垂直に伸び、上部には1つまたは数個の栄養芽があり、下部には基部から線維状の根が形成されます。塊茎は通常、長楕円形で丸みを帯びています。

塊茎ベゴニア、ヤムイモ[ 5 ] [ 6 ] 、シクラメンは、一般的に栽培される塊茎です。ミニョネットの蔓 ( Anredera cordifolia ) は、高さ 3.5～7.5 メートル (12～25 フィート) の蔓に地上に塊茎を形成し、その塊茎は地面に落ちて成長します。シソ科のPlectranthus esculentusは、茎の基部から塊茎の地下器官を形成し、その塊茎は腋芽から形成され、短い匍匐茎を形成し、匐茎は塊茎に成長します。[ 7 ]マメ科植物が塊茎を形成することは一般的ではありませんが、Lathyrus tuberosus は、かつて作物として栽培されていたアジアとヨーロッパ原産の例です。[ 8 ]

ジャガイモ

若いジャガイモの塊茎

ジャガイモは塊茎であり、肥大した匍匐茎は肥大して貯蔵器官に発達する。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]塊茎には節や節間など通常の茎のすべての部分がある。節は芽で、それぞれに葉痕がある。節または芽は、匍匐茎への付着点の反対側の端から始まり、塊茎の周囲に螺旋状に配置される。頂芽は匐匐茎の付着部および塊茎から最も遠い点で生成されるため、通常の茎と同じ頂芽優勢を示す。内部では、塊茎は拡大した柔組織のような細胞に貯蔵されたデンプンで満たされている。塊茎の内部は、髄、維管束帯、皮質など、あらゆる茎の典型的な細胞構造を持っている。

塊茎は 1 回の生育期に生成され、植物を多年生化するため、および繁殖手段として使用されます。秋になると、植物の地上部は枯れますが、塊茎は地下で冬の間生き残り​​、春になると塊茎に蓄えられた栄養を使って成長する新しいシュートを再生します。塊茎から主シュートが発生すると、塊茎に近いシュートの基部から不定根と側芽が発生します。シュートはまた、長い黄化茎である匍匐茎を生成します。匍匐茎は、匐匐茎からの根の成長を妨げる高レベルのオーキシンが存在する長日の間に伸長します。新しい塊茎の形成が始まる前に、匐匐茎は特定の年齢に達していなければなりません。酵素リポキシゲナーゼは、ジャガイモの塊茎の発達の制御に関与する ホルモンであるジャスモン酸を生成します。

ジャガイモを種から育てると、匍匐茎（ストロン）は簡単に見分けられます。植物が成長するにつれて、節から土壌表面の周囲に匍匐茎（ストロン）が形成されます。塊茎は土壌表面近くに、時には地面の上にも形成されます。ジャガイモを栽培する際、塊茎は細かく切り刻まれ、土壌のより深いところに植えられます。深く植えることで、植物が塊茎を生成するための面積が広がり、塊茎が大きく成長します。塊茎からは芽が出て地表まで伸びます。これらの芽は根茎のようなもので、地中にいる間に節から短い匐匐茎（ストロン）を生成します。芽が地表に達すると、根と芽が出て、緑色の植物体へと成長します。

塊茎

掘りたての塊茎付きサツマイモの苗
ヘメロカリスの塊茎

塊茎、塊茎根、または貯蔵根は、側根が変化し、貯蔵器官として機能するように肥大した根です。塊茎の肥大部分は、根の末端または中間に形成される場合もあれば、根全体に及ぶ場合もあります。したがって、塊茎は茎塊茎とは起源は異なりますが、機能と外観は類似しています。塊茎根を持つ植物には、サツマイモ（イポメア・バタタス）、キャッサバ、ダリア、サジタリア（アローヘッド）などがあります。

塊茎は多年草器官であり、肥大した根で、植物が活発に成長できない期間に栄養分を蓄え、翌年も生存できるようにします。サツマイモに代表される二次根の巨大な肥大は、通常の根と同等の内外の細胞と組織構造を有し、そこから不定根と茎が生じ、さらにそこから不定根が生じます。[ 12 ]

塊茎には、節や節間、あるいは縮小した葉はない。古い植物に付いていた塊茎の基端には、新しい茎や葉に成長する芽を作る冠組織がある。[ 13 ]塊茎の末端は通常、変化のない根を作る。茎塊茎では順序が逆で、末端から茎ができる。塊茎根は2年生である。植物は最初の年に塊茎を作り、成長期の終わりにはシュートは枯れることが多く、新しくできた塊茎が残る。次の成長期には、塊茎から新しいシュートができる。新しい植物のシュートが成長するにつれ、塊茎に蓄えられた蓄えは新しい根、茎、生殖器官を作るために消費される。残りの根組織は、植物が次世代の塊茎を再生するのと同時に枯れる。

ヘメロカリス・フルバ（オレンジ色のデイリリー）と多くのデイリリーの交配種は大きな塊茎を持っています。H . fulvaは地下茎によって広がり[ 14 ]、その先端に新しい扇形部が伸びて根が成長し、太い塊茎を形成し、さらに匍匐茎を伸ばします[ 8 ] [ 15 ] 。

塊茎のある植物は、塊茎を掘り起こして分離し、それぞれの部分に植え替え用の冠組織があることを確認することで、晩夏から晩冬にかけて繁殖させることができます。

根菜類や塊茎は、世界で最も広く収穫されている作物のひとつです。

根茎は人間や野生動物にとって豊富な栄養源であり、例えばアヒルが食べるサギタリア属の塊茎などがその例である。 [ 16 ]

参照

  • 球根は、短くて肉質の垂直の茎を持つ変形した茎で、次の季節の成長のための芽を包む厚くて肉質の変形した葉で覆われている[ 17 ]
  • 塊茎に似た外観の茎の変形形態である塊茎
  • 球茎は、乾燥した鱗片状の葉で覆われた変形した茎で、これは被膜と呼ばれ、明確な節と節間を持つ点で真の球根と異なります。
  • 主根、一部の植物の最大で最も中心的で優勢な根

参考文献

  1. ^熱帯樹木の挿し木発根、ロンドン：連邦科学評議会、1994年、11ページ、ISBN 978-0-85092-394-0
  2. ^ 「Tuber」 .オンライン語源辞典. 2016年2月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  3. ^マウスス、ジェームズ・D.（2012）、植物学：植物生物学入門（第5版）、サドベリー、マサチューセッツ州：ジョーンズアンドバートレットラーニング、ISBN 978-1-4496-6580-7、672ページ
  4. ^ Beentje, Henk (2010), The Kew Plant Glossary , Richmond, Surrey: Royal Botanic Gardens, Kew , ISBN 978-1-84246-422-9、124ページ
  5. ^ラズ、ローレン (2002). 「ヤマノイモ科」。北米植物誌編集委員会（編）。メキシコ北部の北米植物相 (FNA)。 Vol. 26. ニューヨークとオックスフォード：メキシコ北部の北米の植物相。2006 年 4 月 19 日のオリジナルからアーカイブ- eFloras.org、ミズーリ州セントルイスのミズーリ植物園およびマサチューセッツ州ケンブリッジのハーバード大学ハーバリア経由。
  6. ^ Martin, FW; Ortiz, Sonia (1963). 「Dioscorea FloribundaとD. Spiculifloraの塊茎の起源と解剖」. Botanical Gazette . 124 (6): 416– 421. doi : 10.1086/336228 . JSTOR 2473209. S2CID 84746878 .  
  7. ^ J. Allemann; PJ Robbertse; PS Hammes (2003年6月20日). 「Plectranthus esculentus NEBr. (シソ科) の食用貯蔵器官が茎塊茎であることを示す器官学的および解剖学的証拠」. Field Crops Research . 83 (1): 35– 39. Bibcode : 2003FCrRe..83...35A . doi : 10.1016/S0378-4290(03)00054-6 .
  8. ^ a bマンスフェルト、ルドルフ（2001）、マンスフェルトの農業および園芸作物百科事典、ベルリン：シュプリンガー、p. 2231、ISBN 978-3-540-41017-1
  9. ^カリフォルニア大学バークレー校. 「ジャガイモゲノムプロジェクト」 . 2010年7月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年7月17日閲覧。
  10. ^「ジャガイモ1株あたりの初期芽、茎、匍匐茎、塊茎の数の相互関係」 Journal Potato Research。Springer Netherlands ISSN 0014-3065（印刷版） ISSN 1871-4528（オンライン版）第33巻第2号 / 1990年6月  
  11. ^ 「幹入門」ペンシルベニア州立大学環境科学科、モナコ教育サービス、2000年。2005年4月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2005年5月10日閲覧。
  12. ^デイビス、ティム・D.、ハイシグ、ブルース・E.編（1994年）、不定根形成の生物学、ニューヨーク：プレナム・プレス、p. 17、ISBN 978-0-306-44627-6
  13. ^ Kyte, Lydiane; Kleyn, John (1996), Plants from Test Tubes: An Introduction to Micropropagation , Portland, Or.: Timber Press, pp.  23– 24, ISBN 978-0-88192-361-2
  14. ^チェン、シンチー;野口純子。「ヘメロカリス・フルバ」。中国の植物相。 Vol. 24. 2016年11月14日時点のオリジナルからアーカイブ。2018 年4 月 27 日に取得– eFloras.org、ミズーリ州セントルイスのミズーリ植物園およびマサチューセッツ州ケンブリッジのハーバード大学ハーバリア経由。
  15. ^ http://sain.utk.edu/invasives/species32.shtml
  16. ^ハマーソン、ジェフリー・A.（2004）、コネチカット野生生物：生物多様性、自然史、および保全、ハノーバー：ニューイングランド大学出版局、p. 89、ISBN 978-1-58465-369-1
  17. ^ Davis, PH; Cullen, J. (1979), The Identification of Flowering Plant Families, including a Key to those Native and Cultivated in North Temperate Regions , Cambridge: Cambridge University Press, p. 102, ISBN 978-0-521-29359-4
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