NJMFG様

Q&Aコーナーへようこそ。歓迎いたします。ご質問の趣旨はオーキシン系の除草剤はなぜ単子葉植物には効果がないのかという事だとおもいます。まず、ご質問の中の「その中の一つにオーキシンの合成を阻害する作用機構をもった除草剤（商品名:MCPP）」という理解は正しくありません。もし、言うとすれば「内生オーキシン（インドール酢酸、IAA）の作用を撹乱する」でしょう。また、お考えの５つの理由は残念ながどれも当てはまりません。すでにご存じのこともあるかも知れませんが、一応、基本的なことから説明いたします。

　植物の成長を調節する植物ホルモンとしてインドール酢酸が見つかり、その作用機序研究のため、分子構造と作用との関係を調べる目的で多種類の類似化合物が合成されました。その一つに2,4-ジクロロフェノキシ酢酸（2,4-D）があります。これらの化合物は「合成オーキシン」とよばれます。2,4-D は高濃度で与えるとかえって成長が抑えられ、生育が異常になって枯死することがわかったので、１９４６年に除草剤として商品化されました。
　
　このようなオーキシンの毒性作用は高濃度のIAAでも起こり得ますが、IAAは分解され易く、非毒性の化合物に転換されます。他方、合成オーキシンは通常そのまま体内に止まるので、内生オーキシンのIAAと相まってオーキシン濃度は高く保たれることになります。
　合成オーキシンはフェノキシカルボン酸系統以外にも何種類かありますが、それらについてはここでは触れません。フェノキシカルボン酸系の合成オーキシンは2,4-D 以外に2,4-DB (4-(2,4-ジクロロフェノキシ) 酪酸、MCPA (2-メチル-4-クロロフェノキシ酢酸）、MCPB（4-(4-クロロ-o-トリルオキシ)酪酸エチル、そして使用されたMCPP ((RS)-2-(4-クロロ-o-トリルオキシ)プロピオン酸、メコプロップ）などが使われています。
　これらの合成オーキシンは双子葉植物には除草剤として働くとされていますが、１９５７年にSwitzer とHilton が それぞれ Daucus carota (wild carrot, ノラニンジン）とCommelina diffusa (シマツユクサ）の 2,4-D 耐性を論文で発表しました。２０２０年の時点で、オーキシン系除草剤に耐性ある双子葉植物は４１種あることが２２カ国で報告されているそうです。2,4-D を使い、６種類の双子葉植物の耐性を調べた研究によると、これらの耐性植物では2.4-D の代謝が活性が高い。つまり、植物体内に入ると例えば糖などの分子と結合して配糖体となり、いわば解毒化される。分子骨格に、例えば水酸基（OH）が導入されて、活性が低下またはなくなる。そのほかの分解的な反応が起きる。さらに、植物体内のオーキシン輸送が抑えられている。などの特性があるようです。
　さて、単子葉植物にオーキシン系除草剤への耐性がみられるということは、上記の耐性を持った双子葉植物と同じ様なメカニズムを持っていると考えて良いのではないかと思います。以下にまとめておきます。
双子葉植物に欠けており、単子葉植物にみられるオーキシン系除草剤への耐性は主に次のような理由によると考えられる。
１．体内に入った除草剤を迅速に解毒化する作用力が高い。
２．維管束系での除草剤の輸送が制限されており、分裂組織などオーキシンの作用点に障害を与えるほど多量の除草剤が届かな
　　い。単子葉植物と双子葉植物は維管束系の配置構造が異なり、前者ではオーキシンの移動は後者に比べて効率的ではない。