■栄養生長期から生殖生長期への転換
栄養生長期が進行すると、日の長さに影響して、分蘗茎にある生長点が花芽に分化する時期(花芽分化期)がくる。イネは短日植物であり、自然環境の下で日の長さ(日長)が短くなると、花芽を分化する。
もっとも早く花芽分化が起きる日長は、ほぼ10時間前後であり、これより時間が長くても短くても花芽分化は遅れる。この、最小限必要な栄養生長期の長さを、基本栄養生長相と呼んでいる。
一方、栄養生長期のうち日長の変化に影響される部分を感光相と呼ぶ。つまり「栄養生長期」は「基本栄養生長相」と「感光相」の二つの生理相からなり、これらの生理相を経過し、初めて花芽分化が起きる。
■花芽分化と幼穂形成
花芽分化を境にして、生殖生長期に入る。花芽は分化を続け幼い穂(幼穂)となり、さらに穂に発達する。穂を形成する時期は、種子形成にとって重要な時期である。寒冷地稲作では、この時間の低温が異常な花粉をつくり、決定的な被害を引き起こす。
穂が植物体から現れる(出穂)頃までに、穂の大きさは、ほぼ完成する。穂を形成する時期には、イネは水分を著しく吸収して細胞が拡大生長し、植物体は伸長して草丈も著しく増大する。花芽分化と植物体の伸長、とくに節間の伸長とは関係がある。北のイネでは花芽分化が節間伸長に先行するか、または両者が同時に起きる。南のイネは、節間伸長した後、花芽分化する傾向がある。
■出種・開花期と登熟期
出穂は、茎につく最後の葉に包まれた穂が外部に現れる現象である。この時期に低温に遭遇すると出穂が遅れる。これは穂を支える節間の伸長が、低温によって抑制される結果である。
出穂すると開花し、受粉して受精が起きる。種子形成の開始である。栽培イネでは、この一連の過程は、速やかに経過することが好ましい。これは環境の影響を避けるだけではなく、他の花粉との交雑を避け遺伝的に純粋な系統を保つためである。日本のイネでは出穂と同時に開花し、開花すると受精するように改良されている。ヒマラヤの山岳地帯では、鳥害を避けるために、出穂せずに葉の中に包まれたまま、開花せずに受精し種子をつくるイネが栽培されている。
一方、野生イネでは開花している時間が長いうえ、長い花糸によって大きな葯(やく)を籾の外に出し、別のイネから花粉を受粉しやすい。このため遺伝的に変異をもつことになり、これによって環境の変化に対応できる。
出穂、開花、受粉、受精の様式は多様であり、その地域の環境に適応した、それぞれの系統・品種がつくり出されている。
種子の形成は、雌しべに受粉した花粉の細胞核が、卵細胞核と結合したときに始まる。受精後、種子胚は10日ほどで形態的に完成し発芽力をもつようになる。食糧となるデンプンの集積する胚乳の完成は、これより日数がかかる。基本栄養生長相と感光相からなる栄養生長期の長さは、品種によって大きく違う。しかし生殖生長期の長さは、一般に品種間で大きな差異はない。生殖相(受精まで)と登熟相(その後の種子形成まで)がそれぞれ30〜40日で、合計60〜70日である。
種子を形成するとき、休眠が誘導される。日本イネの種子は休眠性が低く、このため台風のときなどに穂が水につかると発芽し、米の品質や収量を低下させる原因になる。
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