セイロンベンケイソウの不定芽形成とその後の生育

葉に不定芽ができる植物のうち、セイロンベンケイソウはよく知られ、教科書にも採りあげられています
不定芽形成の過程と、それを育てる方法を記しました

　葉や根、茎の節間など普通には芽がでてこない部分から生ずる芽を、不定芽（ふていが）といいます。
ベンケイソウ科の植物には、葉のふちに不定芽を生ずるものが少なくありません。特にセイロンベンケイソウはよく知られ、無性生殖の教材やいろいろな実験の材料としても使われます。

●セイロンベンケイソウ（セイロンベンケイ）（トウロウソウ）　〔ベンケイソウ科〕　学名-Bryophyllum pinnatum (Kalanchoe pinnata)
資料によって異なる和名、学名が記されていたので、どちらも複数をあげておきます。
熱帯に広く分布し、日本では南西諸島や小笠原諸島に自生しています。
葉を茎から切りはなしておくと、やがて葉のふちに芽がでてきます（下の右の写真）。乾燥すると、茎についたままでも芽がでてくることがあります（下の中央の写真）。そして、不定芽を生ずる部位は必ず葉のふちのくぼみの部分です。。植物ホルモンの移動が妨げられて不定芽を生ずるといわれます（下記参考資料2）。それにより、葉のふちのくぼみの部分の細胞（あるいは細胞群）の遺伝子がはたらくよう促され、その細胞（細胞群）が分化し、不定芽となるのでしょう。

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●不定芽形成とその後の生育
[1]不定芽の形成過程
1）葉を茎から切りはなし、その同じ葉を継続して観察してみました。不定芽の形成、生育状況には、葉によりまた芽により差があります。下の写真は平均的な状態の葉です。7月初旬から下旬にかけて観察しました。

2）不定芽の成長をルーペで観察すると、肉眼では見るのが困難な段階や細かい部分を見ることができます。下の写真1～6は同じ芽ではなく、異なる生育段階の別々の芽を、段階順に並べたものです。写真中の方眼紙の1目盛りは1mmです。

まず根がでて、次いで葉や茎がでる、という順で不定芽が生じます。
1.小さな突起が葉の裏側にできます（↓の先）。この段階は肉眼ではまず気づきにくいのです。2.や3.くらいに根が伸びてくると、肉眼でも見えます。4.に見えるくらいの葉の芽生え（↓の先）は注意しないと肉眼では捕らえにくいです。ふつう芽として気づくのは5や6くらいの段階からです。

[2]こんな実験
1）葉を裏返して、2～3mmの深さに水を入れた平らな器に置きます。下の左の写真は3週間後の状態です。逆立ちした芽ではなく、やはり葉や茎は上に、根は下に生じました。これは重力の刺激に反応したものです。葉や茎は重力に逆らい、根は重力の方向に向かって成長しました。植物が生きるには、葉に光を受け、根で土の中の水を吸収しなければならないので、この反応はそれに適っています。
2）下の中央の写真は、葉を１日毎に、表が上、裏が上と交代させて3週間経ったものです。芽は水平方向に伸びました。重力の刺激の方向が１日毎に逆になり、反応する方向もそれにより毎日変わったためでしょう。
3）下の右の写真は１枚の葉をいくつかに切って3週間後の状態です。このようにされても、やはり芽を生じました。そして、芽を生じた部位は必ず、葉のふちのくぼみの部分でした。この部分の細胞だけが芽を生じる可能性をもつといえます。
セイロンベンケイソウ-実験

[3]不定芽を育てる
不定芽の茎が15mmくらいになったら、もとの葉の一部をつけて、もとの葉から切りはなします。切りはなした不定芽を植木鉢に植えます。もとの葉はまたもとにもどしておけば、別の不定芽が伸びてきます。
植木鉢に植えた不定芽は、その後土が乾いていたら水をやります。
セイロンベンケイソウは南方原産の植物なので、寒さには弱いです。人間が暖房が欲しくなる頃、鉢植えを屋内に入れます。寒い間はほとんど成長せず、また葉を茎から切りはなしておいても、不定芽はでてきません。暖房が要らなくなる頃、鉢植えを屋外にもどします。暖かくなるとともに成長も早まり、やがて上の写真の鉢植えのような１個体のセイロンベンケイソウになります。

[4]開花
下の写真はセイロンベンケイソウの花です。
不定芽から育って少なくとも2～3年しないと花は咲きません。また毎年咲くとはかぎりません。下の写真0のように、花が咲く個体は背が高くなり下の方の葉はとれてしまっていることが多いのです。写真0は94cmですが150cmを超えることもあります。下の写真2,3のように花が咲いていたのは3月から4月にかけてでした。
写真1-まず、緑色の風船のようなものがでてきますがこれはがくで、中につぼみができています。
写真2-大きく長くなったがくの下の部分を突き破るようにして花がでてきて、花びらを反らせるように開きます。
トウロウソウ（灯籠草）という別名は、がくや花の姿が灯籠のようであることからつけられたということです。
セイロンベンケイソウの開花

セイロンベンケイソウが属するカランコエの仲間はすべて短日植物です（下記参考資料2）。短日植物とは、１日のうちの暗期の長さが一定時間以上になると花芽ができて花が咲く植物です。

〔5〕花の解剖
写真4-緑色の風船のようながくを切り開いてみたら、中にはまだ固い緑色のつぼみがありました。
写真5-花が咲いたがくを切り開きました。中の花は長い筒状でした。
写真6-さらに、花を切り開くと中にめしべとおしべがありました。おしべに比べてめしべは短いです。めしべの下部の子房もまだ小さいです。
写真7-しぼんだ花の解剖です。花びら、おしべ、めしべはしおれてぺしゃっとなっていました。めしべは長く伸び、その下の子房も大きく育っていました。おそらく、めしべは写真6のような短い状態からだんだん伸びて、おしべの葯まで届いたときに、花粉を受粉するのでしょう。子房を開けてみたら、中に白い種子が認められました。

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●無性生殖
セイロンベンケイソウは、無性生殖の例としてよくあげられます。有性生殖と比較して、無性生殖について記します。
1）有性生殖と無性生殖
・有性生殖-2個体により新個体（子）をつくる生殖法です。2個体それぞれが、生殖のための特別な細胞である配偶子をつくり、この2つの配偶子が合体して新個体をつくります。例えば、雌の配偶子である卵と雄の配偶子である精子による生殖がこれです。
・無性生殖-1個体だけで新個体（子）をつくる生殖法です。親の体の一部から新個体を生ずるのです。例えば、ゾウリムシが体がくびれて分裂したり、酵母菌から芽がでるように新個体ができる出芽（しゅつが）などです。
高等植物には無性生殖の例は多いのです。イチゴやユキノシタは地面を這う長い茎（走出枝）を伸ばし、その先に新個体を生じます。ジャガイモのいも（塊茎-かいけい）や、サツマイモのいも（塊根-かいこん）から新個体が芽生えます。セイロンベンケイソウが葉に不定芽をつくって殖えるのは、こうした例のひとつです。これらは栄養器官（生殖器官である花以外の器官）である葉や茎や根による生殖なので、栄養生殖といいます。

2）有性生殖による新個体と、無性生殖による新個体-遺伝子構成をそれぞれの親と比較すると
・有性生殖では新個体は両方の親から遺伝子を受けとりますから、その遺伝子構成は、両親のどちらとも違います。また、同じ2個体の親から、遺伝子構成の違う子ができます。
・無性生殖では親は１個体だけですから、その親から生じたどの新個体も、親と全く同じ遺伝子構成をもちます。このように全く同じ遺伝子構成をもつ個体や細胞をクローンといいます。セイロンベンケイソウのひとつの株から、葉の不定芽によって生じた株はすべてクローンです。
動物では、ヒツジ、ウシ、ネズミなどで人工的にクローンがつくられていますが、高等植物にはセイロンベンケイソウ以外にも栄養生殖の例は多く、自然にできるクローンは珍しくありません。

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