頂芽優勢に関する生理実験を見ていきましょう。

頂芽優勢のメカニズムはどのように明らかになったのでしょうか？
次の図を見てください。
これは全く処理を行っていない植物体です。

植物体には頂芽優勢が起こり、先端の側芽は小さく、基部の側芽は大きくなっています。
頂芽優勢のメカニズムを調べるため、この植物体と様々な処理を施した植物体を比較する対照実験が行われました。

1つ目の実験では、植物体の頂芽が切断されました。
実験の結果、頂芽優勢が起こらなくなり、すべての側芽が一様に成長しました。
この実験結果から、頂芽で合成される何らかの植物ホルモンが頂芽優勢に関与していることが示唆されました。

頂芽が切断されたということは、オーキシンが合成されなくなるということです。
そのため、植物全体でサイトカイニンの合成は抑制されなくなり、頂芽優勢が解除されたのですね。

2つ目の実験でも、植物体の頂芽が切断されました。
さらに、植物体の先端に頂芽に含まれるオーキシンが投与されました。

実験の結果、頂芽優勢が起こり、先端の側芽は小さく、基部の側芽は大きくなりました。
頂芽を切断したにもかかわらず、頂芽優勢は解除されなかったのです。
この実験結果から、頂芽優勢に関与しているのは頂芽そのものではなく、頂芽で合成されるオーキシンであることが示唆されました。

植物体の先端にオーキシンが投与されると、オーキシンは先端から基部にかけて濃度勾配を形成します。
そして、サイトカイニンの合成が先端では大きく、基部では小さく抑制されます。
そのため、頂芽優勢は維持されたのですね。

3つ目の実験では、植物体の先端にある1つの側芽にサイトカイニンが投与されました。
実験の結果、サイトカイニンが投与された側芽だけが大きく成長しました。
この実験結果から、側芽の細胞分裂を促進するのはサイトカイニンであり、その合成がオーキシンによって抑制されていることが示唆されました。

植物体の先端ではオーキシンが高濃度になっています。
そのため、サイトカイニンの合成が大きく抑制され、側芽は小さくなります。
しかし、抑制が強い箇所にサイトカイニンが投与されたため、部分的に頂芽優勢が解除されたのですね。

このような実験によって、オーキシンとサイトカイニンの関係性や頂芽優勢のメカニズムが明らかになっていきました。
頂芽優勢に関する生理実験をおさえましょう。