高校生物 植物についての質問です 教科書に植物の落葉や落果は離層と呼ばれる細胞層の細胞壁が酵素によって分解されることで起こると書いてありました。①エチレンは離層の形成を促進する②落葉落果期前にエチレンの濃度が低い③落葉落果期にエチレンの濃度が高くなり、細胞壁を分解する酵素の遺伝子が発現するこの3つも書いてあったのですが、③の時期にエチレンの濃度が高くなると、離層形成が促進されるのに、同時にその離層の細胞壁を分解する酵素も発現するということになりませんか？離層の形成と分解が同時に起こることになりませんかね？それなのに結果エチレン増加によって落葉落果する事が納得できません。よろしくお願いします

落葉の仕組みについては、出典によって微妙に説明が異なったりしますが、最大公約数的には次のような回答になります。



①落葉に関係する主な植物ホルモンは以下の３つ。



・アブシジン酸：低温ストレスを受けると細胞内で合成される植物ホルモン。エチレンの合成を誘導・促進する作用がある。



・エチレン：細胞壁（セルロース）の分解にかかわる酵素（セルラーゼ）の合成を誘導する作用がある植物ホルモン。



・オーキシン：高濃度下では離層の形成を抑制・阻害する作用がある植物ホルモン。葉で生成されたオーキシンは、葉柄を通って茎から根へ移動（極性異動）。



②落葉のメカニズムは、およそ次のような流れ。



気温低下や日照時間減少により、葉の光合成活性や生化学反応が低下すると、葉でのオーキシン合成量が減少。

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葉柄内のオーキシン濃度が低下

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離層の形成を抑制・阻害する作用があるオーキシン濃度が低下したことにより、葉柄に離層組織が形成される。

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一方で、低温ストレスを受けて合成されたアブシジン酸のはたらきにより、エチレンの合成も開始。

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合成されたエチレンの作用により、セルラーゼ（セルロース分解酵素）の合成が促進される。

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セルラーゼが離層組織の分解に作用して、落葉に至る。



③補足として



・葉にオーキシンを与え続けると（葉柄内のオーキシン濃度が高い状態で維持され、離層組織の形成が阻害されるため）低温下でも落葉しないこと。



・エチレンを与えると（エチレンにはオーキシンの極性異動を阻害する働きもあることから）老化していない若い葉でも落葉すること。



が実験で確かめられています。