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アブシジン酸(—さん)は植物ホルモンの一種。構造的にはセスキテルペンに属する。休眠や生長抑制、気孔の閉鎖などを誘導する。また乾燥などのストレスに対応して合成されることから「ストレスホルモン」とも呼ばれる。分子式C₁₅H₂₀O₄。略称 ABA。CAS登録番号は [外部リンク]21293-29-8。

1961年に Liu と Carns がワタの葉柄由来の落葉促進物質を Abscission(葉などの離脱)にちなみ「アブシジン (Abscisin)」と命名した。1963年には大熊和彦らがワタ未熟果実から同様の物質を単離し「アブシジンII (Abscisin II)」と命名した。また1965年には J. W. Cornforth らがカエデ葉から冬芽休眠を誘導する物質を単離し「ドルミン(Dormin)」(休眠 Dormancy にちなむ)と命名した。構造解析の結果これらは同一物質であることが判明し、カルボン酸であることから「アブシジン酸 (Abscisic acid)」と命名された。なお、現在では、正式な日本語表記は「アブシシン酸」であるとされているが、「アブシジン酸」「アブサイシン酸」と呼ばれることも依然として多くある。

◆ 植物体内での分布、合成、不活化

; 分布

: アブシジン酸(ABA)は植物体内全体に分布し、どこでも合成されうる。導管液や師管液中にもアブシジン酸が存在することから、合成場所から離れた場所にも輸送されると考えられる(例えば葉と根の間での輸送など)。環境ストレスなど(乾燥、塩、低温)に応答して、植物体内(葉、根など)に蓄積されるが、ストレス条件と合成部位の詳細な関係は明確になっていない。また、種子の発達過程において種子中に蓄積され、種子の成熟、休眠を促進することが知られている。

; 合成

: 高等植物におけるアブシジン酸生合成は、ピルビン酸とグルタルアルデヒド3-リン酸からカロテノイド、キサントキシン、アブシジンアルデヒドを経由して合成される経路がメインであると考えられている。合成経路のカロテノイドまでは色素体内、キサントキシンから後は細胞質内での反応である。このなかで、カロテノイドからキサントキシンが生成される反応を触媒する、9-シス-エポキシカロテノイドジオキシゲナーゼ(NCED)がアブシジン酸生合成の主な律速酵素であると考えられている。

; 不活化

: アブシジン酸の主要な不活性化経路は、P450の一種が触媒する8'位の水酸化により8'-ヒドロキシABAとなり、さらにファゼイン酸やジヒドロファゼイン酸へと変換される反応経路であると考えられている。これ以外の不活化経路としては、7'位の水酸化、1',4'-ジオールABAへの変換、グルコシル化によるABAグルコシルエステルへの変換などが知られている。

◆ 主な生理作用

; 気孔の閉鎖と乾燥耐性の獲得

: 植物は水ストレスに晒されると、体内の水分を保つために気孔を閉鎖し蒸散を抑えることが知られている。アブシジン酸は気孔の閉鎖を誘導する作用を持つことが知られており、アブシジン酸の感受性や合成に欠陥を持つ突然変異株には、蒸散量が多く萎れやすい表現型を持つものが多く存在する。高等植物では、水ストレスに晒されるとアブシジン酸を体内に蓄積することが知られているほか、アブシジン酸が関与する気孔閉鎖の分子メカニズムの解明も近年急速に進んできている。また、細胞の水分状態を保って生理機能を維持する働きを持つタンパク質(LEAタンパク質など)や適合溶質の蓄積を促進することで、植物の乾燥耐性を向上させる作用があると考えられている。

; 種子の発達と成熟の促進

: アブシジン酸は種子の発達過程において、胚の形態が完成された頃に最も蓄積が見られるとされている。アブシジン酸の感受性や合成に欠陥を持つトウモロコシの突然変異体では、種子が成熟する前に穂上で発芽してしまう現象(穂発芽)が見られるものがある。これは、アブシジン酸が未熟種子の発芽を抑制し、種子成熟が正常に行われる上で必要な物質であることを示す良い例である。また、種子の貯蔵物質の中には、アブシジン酸により貯蔵が誘導されるもの(貯蔵タンパク質や脂質など)が存在することが知られている。

; 種子休眠の誘導

: 発芽が誘導される際には、発芽を促進する作用を持つ植物ホルモンであるジベレリンにより、貯蔵物質の分解が誘導されるが、アブシジン酸はこの誘導を阻害することが知られている。このように、アブシジン酸はジベレリンとは逆に、発芽を抑制する作用を持ち、休眠の誘導に重要な働きをしていると考えられている。

; 芽の休眠の誘導

: アブシジン酸の単離には、冬眠芽を誘導する作用を持つ物質としての発見がきっかけの一つとなっているが、アブシジン酸と芽の休眠現象の関係については不明な点が多く、アブシジン酸量と休眠誘導との間に相関関係がないという報告もある。また、アブシジン酸の感受性が関与しているという報告も存在する。

; 器官離脱(落果、落葉など)の促進

: 器官離脱や老化を促進する場合もあるとされるが、この効果は必ずしも顕著ではなく、アブシジン酸の作用としては不明な点が多い。器官離脱の誘導に関してはエチレンを介した二次的な作用である可能性が高いと考えられている。

◆ 各種植物における分布

アブシジン酸は高等植物のほかにコケ、緑藻、また藍藻と一部の植物病原菌からも見出されており、コケと緑藻では生長抑制作用が明らかにされている。また苔類(コケ)に多量に含まれるルヌラリン酸(Lunularic acid、構造がアブシジン酸にやや似る)についても類似作用が示されている。

◆ 関連項目

・ 植物ホルモン

  ・ ジベレリン

  ・ エチレン

・ 休眠

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