植物とモリブデン及び欠乏症について（１）
植物とモリブデンについて、まとめてみました。
Ⅰ.植物体にかかわる元素について
１．植物体の構成元素
酸素(O)、水素（Ｈ）、炭素（Ｃ）
２．多量元素
窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、カリウム（Ｋ）、マグネシウム（Ｍｇ）、
カルシウム（Ｃａ）、イオウ（Ｓ）
３．微量元素
塩素（Ｃｌ）、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Fe）、
マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Zn）、銅（Cu）、モリブテン（Ｍｏ）
Ⅱ. 微量元素の役割と欠乏症について
| 元素吸収形態 | 主な生理作用 |
| 塩素（Cl）Ｃｌ－ | １．光合成の明反応と密接な関連。 ２．デンプン、セルローズ、リグニンなどの植物体内構成成分合成に関与。 |
| ホウ素（B）ＢＯ３３－ | １．水分、炭水化物、窒素代謝に関与。 ２．カルシウムの吸収、転流に関与し、細胞膜ペクチンの形成と通導組織の維持を図る。 ３．酵素作用の活性化。 ４．若芽の分化、花粉の生成、受粉作用が障害を受け、稔実が不良となる。 |
| ケイ素（Si）H３SiＯ４－低分子のコロイド状ケイ酸 | １．イネ科植物、特にイネの珪化細胞が増加し、耐病、耐虫性が増大する。 ２．茎葉が丈夫になり、耐倒伏性が増大する。 |
| 鉄（Fe）Ｆｅ２＋ Ｆｅ３＋ | １．葉緑素の生成に関与。 ２．植物体内で銅、マンガンなどと拮抗作用。 ３．鉄酵素として生体内の酸化、還元反応に関与。 |
| マンガン（Mn）Ｍｎ２＋ | １．葉緑素の生成、光合成、ビタミンＣの合成に関与。 ２．酸化還元酵素の活性化。 |
| 亜鉛（Zn）Ｚｎ２＋ | １．酵素の構成元素として、またその働きを活性化し生体内の酸化還元を触媒する。 ２．オーキシン先駆物質トリプトファン生成に関与。 ３．鉄、マンガンと拮抗作用。 |
| 銅（Cu）Ｃｕ＋ Ｃｕ２＋ | １．植物体内の酸化還元に関与する銅酵素の組成成分。 ２．葉緑素の形成に間接的に関与。 ３．鉄、亜鉛、マンガン、モリブデンと相互作用がある。 |
| モリブデン（Mo）ｏＯ４２－ | １．植物体内の酸化還元酵素の構成元素であり、根粒菌の窒素固定、硝酸還元に関与。 ２．ビタミンＣの生成に関与する。 |
Ⅲ. 微量元素の作用
：次の元素が欠乏した場合
鉄（Fe）：光合成に必要な葉緑素の生成に関与・・・・・ 新葉の黄化
マンガン（Mn）：葉緑素の生成やビタミンCの合成に関与・・・・・異常落葉や黄化
ホウ素（B）：水分や炭水化物の代謝に関与・・・・・ 根や新芽の生育が阻害される
亜鉛（Zn）：葉緑素や植物ホルモンの生成に関与・・・・・不足すると葉の成長が阻害される
モリブデン（Mo）：窒素の消化吸収に関与し、最も少量で必要な元素
銅（Cu）：酸化還元反応や葉緑素の形成に関与・・・・葉の黄白化や褐変が起こる
塩素（Cl）：光合成の明反応に関与・・・・・葉の先端が枯れる
ニッケル（Ni）：尿素を分解する酵素の構成元素・・・・・葉の黄化
Ⅳ. モリブデン役割について
１．必須元素中でも必要量の最も少ない元素である。
硝酸還元酵素の成分元素および窒素固定酵素の成分元素となり、
アンモニア態以外の窒素の同化に重要な役割を果たしている。
２．ビタミンＣの生成に関与する。
Ⅴ. モリブテン酵素について
①キサンチンオキシダーゼ：分子量27,000、2Mo/8Fe
ヒポキサンチン→キサンチン→尿酸の転換触媒。
②アルデヒドオキシダーゼ：分子量300,000、2Mo/8Fe
ピリミジン、プリン、ブテリジンと関連化合物の酸化
③亜硫酸オキシダーゼ：分子量110,000
亜硫酸塩の硫酸転換酵素触媒。
④キサンチンデヒドロゲナーゼ：分子量300,000、Mo/8Fe
ヒポキサンチン→キサンチン→尿酸の転換の触媒
⑤ニトロゲナーゼ：三種類
ⅰ）分子量226,000、2Mo/8Fe、
ⅱ）分子量160,000-2,000,000、1-2Mo/12-15Fe、
ⅲ）３分子量216,000、1Mo/10Fe
窒素固定
⑥ニトロリダクターゼ：分子量228,000、1-2Mo/20Fe
硝酸還元酵素
⑦NADPHデヒドロゲナーゼ：分子量500,000、Mo5+
鉄FMNを共存因子。ミトコンドリアに存在。
Ⅵ. モリブテン酵素の推定構造
モリブデン推定構造
↑バクテリア中で窒素固定酵素
Ⅶ. 植物をとりまく窒素の流れのまとめ
Ⅷ. モリブデン欠乏症について
１．モリブデンは、硝酸還元酵素の主要な成分。
これが不足すると作物体内に硝酸が蓄積し害を起こす。
２．モリブデンは根粒菌が遊離窒素を固定するのに関与する。不足すると根粒の着生が劣り、窒素固定能が著しく低下し、窒素欠乏と同じ症状を呈する。
３．植物体内に硝酸体窒素が還元されずに残ると、これを好む吸汁性害虫（アブラムシ類、カイガラムシ類）が増加しやすいと言われている。
４．モリブデンが適当に吸収されていると亜鉛・銅・ニッケルなどの重金属などの過剰害を軽減することができ、作物体内での燐酸の有機化に役立つ。
Ⅸ. 土壌中のモリブテンについて
土壌中のモリブテン濃度は0.5～3ppm。植物に利用される置換性のモリブテンは、0.05~0.4ppm、水溶性のものは0.01~0.02ppmであり、モリブテン不足は起こしにくい。土壌が酸性化するとモリブテン不足となる。
溶存状態：MoO42-
Ⅹ．土壌の酸性化とモリブテン不足
１．ｐＨの低い土壌では、モリブテンが土壌中のアルミニウムや鉄と結合し、溶解度が低下する。
２．モリブテンは水溶液中ではモリブテン酸イオン(MoO42-)として存在し、植物に取り込まれるのもこの形態である。モリブテン酸アニオンはpHが下がると溶解度が低下し、水に溶けにくくなる。
３．酸性土壌障害は、モリブテン欠乏症の可能性があると言われている。
Ⅺ．欠乏症の症状
１. 欠乏症状は作物により多少違うが、古い下葉か中葉に黄緑色ないし淡橙色の斑点ができ、葉が内側にむかった湾曲しコップ状になる。葉縁部には褐色の壊死症状が見られる。果実は、その程度は軽いがヤニを生じる。
２. ダイコンなどでは鞭状葉になる。
３. 豆類では根粒菌の着生が悪くなり、窒素欠乏と同様の症状が出る。
（続く）
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