生长素的运输

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备课素材:生长素极性运输的机理2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修1

备课素材:生长素极性运输的机理2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修1

生长素极性运输的机理高中生物学选择性必修一植物激素调节介绍,生长素是最重要的植物激素,主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,通过极性运输分配到植物各处组织,调控生长发育——低浓度生长素促进生长,高浓度生长素抑制生长。

生长素的极性运输对生长素的分配至关重要。

那么,生长素极性运输是如何实现的呢?原来,生长素转运蛋白PIN介导生长素极性运输。

19世纪末,英国著名生物学家、进化论的奠基人达尔文在研究植物向性运动时,发现植物胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,胚芽鞘出现向光性弯曲(图1)。

这就是中学生物教科书上被大家广为熟知的达尔文向光性实验。

1928年,荷兰科学家温特证实胚芽鞘弯曲生长是由一类化学物质引起的,并命名为生长素(auxin)。

1946年,科学家从高等植物中首次分离出生长素,其主要成分为吲哚乙酸IAA。

生长素不仅与植物向光性相关,还与植物向地性(向重力性)、向化性(包括向肥性)等相关。

植物受单向的环境刺激而呈现的定向反应统称为向性(tropism)。

这种向性主要是由生长素在植物体内极性分配造成的。

因此,生长素的极性运输在这一过程中就变得非常关键。

图1. 达尔文植物向光性实验示意图生长素极性运输主要依赖于三种定位于细胞膜上的转运蛋白:AUX/LAX家族蛋白、PIN家族蛋白和ABCB家族蛋白,其中生长素外排蛋白PIN起最主要作用。

pin突变体通常表现出相应组织生长素极性运输缺陷的表型,如向光性、向重力性受损等。

PIN如何识别和转运生长素?通过拟南芥PIN3(AtPIN3)在未结合配体(AtPIN3apo)和结合IAA (AtPIN3IAA)两种状态的高分辨率结构解析,发现AtPIN3以二聚体形式存在,每个亚基包含10个跨膜螺旋(TM1–10),TM1–5和TM6–10组成反向重复结构(图2a)。

AtPIN3apo与AtPIN3IAA结构类似,且均为向内开放状态。

高中生物学选择性必修1P95【思维训练】“验证植物生长素的极性运输”教学设计

高中生物学选择性必修1P95【思维训练】“验证植物生长素的极性运输”教学设计

选择性必修1P95【思维训练】“验证植物生长素的极性运输”教学设计一、教学目标1.概述生长素的产生、运输和分布。

2.用实验验证生长素的极性运输,理解极性运输方式。

3.培养学生科学探究能力、实验创新能力,体会科学理论往往在生产实践应用过程中需要探索解决的问题。

二、教学内容基于学生在学习了植物生长素的发现过程的基础上进行实验,验证生长素的极性运输方式。

三、教学策略及过程(一)基本策略验证实验的一般方法和步骤(二)过程1.实验原理:IAA在胚芽鞘内只能从形态学上端向下端运输,不能倒过来运输。

2.实验材料、用具3.实验步骤:(1)切去胚芽鞘尖端和幼苗的其他部分,留下中间一段胚芽鞘,分为A、B两组;(2)将含有生长素的琼脂块分别放在A组胚芽鞘的i形态学上端和B组胚芽鞘的i 形态学下端,将两组胚芽鞘放置在不含生长素的琼脂块上。

(3)一段时间后,将每组下部的琼脂块放在另一段切去胚芽鞘的形态学上端。

4.得出结论:经过一段时间,A组胚芽鞘生长,B组不生长。

说明IAA只能从形态学上端向下端运输。

5.表达交流,分析课本实验的可行性与严谨性。

四、“讨论问题”的参考答案1.不严密,没有考虑到将胚芽鞘倒过来放置时的情况。

2.结论2不严谨。

没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。

3.用过增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。

选择性必修1P49【思维训练】“探究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用”教学设计一、教学目标1.识别和分析性激素的来源及功能,探讨其在生理和临床中的应用。

二、教学内容1.性激素种类、来源及功能:性激素可根据雌雄不同,分为雌性激素和雄性激素。

睾丸是雄性生殖器官,产生雄性激素,卵巢是雌性生殖器官,产生雌性激素,雄性激素和雌性激素分别能够促进雄性生殖器官的发育和雌性生殖器官的发育,维持第二性征。

2.实验设计:在家兔胚胎生殖系统分化之前,通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。

(高中物理)浅谈生长素的运输方向和运输方式

(高中物理)浅谈生长素的运输方向和运输方式

浅谈生长素的运输方向和运输方式1 运输方向1.1 极性运输所谓“极性运输〞,是指生长素总从形态学上端向形态学下端运输,不能颠倒。

需要指出的是,这里的“形态学上端〞和“形态学下端〞与地理方位上的“上〞和“下〞无必然联系。

“形态学上端〞 通常指茎尖、根尖等。

1.2 横向运输单侧光照射胚芽鞘尖端时,生长素除了由胚芽鞘尖端向尖端以下局部进行极性运输外,还在尖端部位出现一定程度的由向光侧向背光侧的横向运输,从而导致生长素在尖端以下局部的背光侧比向光侧分布多,细胞伸长生长较快,因而胚芽鞘向光弯曲生长。

当植物横放时,由于受到地球重力的影响,生长素会进行由远地侧向近地侧的横向运输,导致根、茎的近地侧生长素分布多。

又由于根对生长素十分敏感,所以近地侧生长素浓度高,抑制了根的生长,而远地侧生长素浓度低,促进根的生长,所以根表现为向地生长;茎对生长素敏感性相对较弱,所以近地侧生长素浓度高,促进生长的效果明显,该侧生长较快,而远地侧生长素浓度低,促进生长的效果弱,该侧生长较慢,所以茎表现为背地生长。

2 运输方式有实验证明,生长素运输需要消耗能量,在缺氧或呼吸抑制剂存在的条件下,极性运输受到抑制。

此外,生长素可以逆浓度梯度运输。

因此,生长素的运输是一种主动运输的过程。

3 试题链接例1 根据图示分析a 、b 、c 、d 四个琼脂块中的生长素含量,正确的结论是〔 〕A 、d c b a =>>B 、d b a c >=>C 、c d a b >>>D 、d c b a ===解析:以下列图中,由于玻璃隔板阻止了生长素的横向运输,所以a 、b 两个琼脂块中生长素的分布量相等。

右图中,单侧光照射下,生长素由向光侧横向运输到背光侧,所以c 琼脂块中生长素分布量多于d 。

答案为B 。

例2 植物侧芽部位的生长素浓度总是高于顶芽,但顶芽产生的生长素仍大量聚集于侧芽部位。

实验证明,在缺氧时生长素的运输受到影响。

大豆生长素运输基因

大豆生长素运输基因

大豆生长素运输基因English:The transport of auxin, a plant hormone responsible for regulating various aspects of plant growth and development, plays a crucial role in soybean plants. The transport of auxin is mediated by a family of proteins known as AUXIN TRANSPORTER PROTEINS (AUX/LAX). These proteins are located in the plasma membrane of plant cells and facilitate the movement of auxin across various tissues and organs. In soybean, several AUX/LAX genes have been identified and characterized. For example, GmPIN1 encodes an AUX/LAX protein that is involved in polar auxin transport, which is important for embryogenesis and root development in soybean. Another gene, GmLAX5, is involved in the transport of auxin in soybean nodules, which are essential structures for nitrogen fixation. Additionally, GmPIN2 and GmLAX3 have been found to regulate auxin transport in soybean leaves and stems, playing roles in leaf development and stem elongation, respectively. Furthermore, the expression patterns of these genes can be influenced by various environmental factors, such as light, nutrient availability, and stress conditions. Therefore, understanding the function and regulation of these auxin transportergenes in soybean can provide valuable insights into the mechanisms underlying soybean growth and development, as well as the plant's response to different environmental cues.中文翻译:大豆植物中,生长素的运输起着关键作用,生长素是一种植物激素,负责调节植物生长和发育的各个方面。

高三生物复习——生长素的发现及其生理作用

高三生物复习——生长素的发现及其生理作用

高三生物复习——生长素的发现及其生理作用
1.生长素的三类运输方式
(1)极性运输⎩⎪⎨⎪⎧
部位:胚芽鞘、芽、幼叶和幼根方向:形态学上端→形态学下端方式:主动运输
(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素通过韧皮部的筛管进行非极性运输。

(3)横向运输:在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下,生长素在能感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。

提醒 对生长素运输认识的2个误区
(1)误认为生长素只能进行极性运输,其实生长素的运输还存在其他方式,如单侧光使生长素从向光侧移向背光侧。

(2)混淆生长素的运输方向和运输方式。

生长素的运输方向有极性运输和横向运输等,而极性运输的方式是主动运输。

2.生长素的作用曲线
(1)图中Ob 段表示随着生长素浓度增大,促进作用增强。

(2)bd 段表示随着生长素浓度增大,促进作用减弱,不能认为抑制作用加强。

(3)de 段表示随着生长素浓度增大,抑制作用增强。

(4)a 、c 点显示不同浓度的生长素,其促进生长的效应可能相同,而促进生长的最适值位于两者之间。

3.生长素作用的两重性与实践应用
(1)植物的顶端优势:生长素对顶芽表现为促进作用,对侧芽表现为抑制作用。

常用在摘心、打顶、绿化树种的剪枝方面。

(2)除草剂:一定浓度的生长素类似物对双子叶杂草表现为抑制作用,而对单子叶作物表现为促进作用。

常用来除去双子叶植物杂草等。

(3)根的向地性:近地侧高浓度的生长素表现为抑制作用,远地侧低浓度的生长素表现为促进作用。

常应用在植物扦插(不能将形态学的上端插入土中)等方面。

PIN蛋白在生长素极性运输中的作用

PIN蛋白在生长素极性运输中的作用

生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN2009年第3期·综述与专论·收稿日期:2008-12-08基金项目:黑龙江省科技攻关计划(GA06B103-7)作者简介:于胜楠(1982-),女,硕士研究生,研究方向:植物分子生物学;E -mail :nan -nan329@ 通讯作者:崔继哲,教授,硕士生导师;E -mail :shiccc1@生长素主要在植物的茎尖、幼叶、花、维管组织和生殖器官中合成[1],主要形式为吲哚乙酸(indole -3-aceticacid ,IAA )[2]。

此外,还存在吲哚丁酸(indole -3-butyricacid ,IBA )、苯乙酸(phenyl -aceticacid ,PAA )、和4-氯-吲哚乙酸(4-cl -IAA )。

与其它植物激素相比,生长素表现出更广泛的多种生理效应,这与其独具的极性运输特征密不可分[3]。

生长素的极性运输(polar auxin transport ,PAT )是生长素所特有的一类从细胞到细胞的主动运输[2]。

早前,以胚芽鞘为试材的生长素极性运输研究认为,生长素只能从植物体形态学的上端向下端运输,且与重力作用无关[2]。

目前研究表明,生长素的极性运输存在于高等植物的茎、根和叶中,其运输方向由运输蛋白的分布决定[4,5]。

由茎尖合成的生长素经茎的中央维管组织极性运输到茎基部的作用位点,进入根后,存在两种不同的运输方式:在中柱细胞中由根基向根尖的向顶式运输;到达根尖后,沿表皮和皮层细胞向根基的向基式运输,流向根伸长区。

随后,生长素从根伸长区表皮层重新流入中柱细胞,向下流动至根尖,如此循环[5,6]。

在拟南芥(Arabidopsis thaliana )幼叶原基发育过程中,生长素的合成位点是渐变的。

在幼叶原基发育初期,主脉形成前,游离生长素最早在托叶中合成,随后在叶原基顶端的排水组织中合成。

随着生长素作用的幼叶原基向基式发育,叶裂片处排水组织合成的生长素诱导幼叶主脉形成和次级维管束分化。

“生长素的极性运输”开放性实验探究和改进

“生长素的极性运输”开放性实验探究和改进

“生长素的极性运输”开放性实验探究和改进作者:梁玮来源:《中学生物学》2018年第01期1问题的提出生长素是一类重要的植物激素,能从产生部位运送到作用部位而发挥作用。

研究表明,在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。

如何证明生长素的极性运输呢?人教版教材必修三第三章第一节的技能训练侧重于训练学生依据科学实验的要素分析其实验设计的严密性,提出改进意见。

同时,它也有助于学生理解生长素的极性运输。

[例]取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘不再产生生长素。

在上端放一块有生长素的琼脂,下端放一块不含有生长素的琼脂(图1A,胚芽鞘形态学上端朝上)。

过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素(图1B)。

结论:①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块。

②生长素在胚芽鞘内只能从形态学的上端运输到形态学的下端。

讨论:①这个实验的设计是否严密?②从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?③如果要验证上述结论是否正确,应该对实验方案如何进行改进?2探究讨论,得出结论在“植物生长素的发现”这一节的内容中,除了要求学生概述植物生长素的发现过程,体验发现生长素的过程和方法之外,另一个重要的教学目标就是评价实验设计和结论,训练逻辑思维的严密性。

在课堂教学过程中,采用的教学方式是先组织学生思考、讨论,找出实验设计中的问题和不足,然后由其他学生和教师共同评价、修正并完善。

大多数学生可以从实验结果推出结论①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块,而结论②的逻辑推理不严谨,即不能够证明生长素在胚芽鞘内“只能”由形态学的上端运输到形态学的下端。

学生能够提出实验的改进意见:增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,来研究生长素能否从形态学下端运输到形态学上端,如果位于形态学上端的空白琼脂块中没有收集到生长素,即可证明生长素的极性运输是单方向的。

上述实验方案的改进似乎非常合理,并且教师教学用书上也是这个改进方案。

生长素在输导组织中的运输方式

生长素在输导组织中的运输方式

生长素在输导组织中的运输方式1. 引言嘿,朋友们,今天咱们聊聊植物界的“小秘密”——生长素。

这玩意儿可是植物生长的“顶梁柱”,就像人类的成长激素一样,重要得不得了。

说到生长素,咱们就不得不提到它是如何在植物的输导组织中“出行”的。

这一路走来,它可不是随便走走的,背后可是有一整套“运输系统”的哦。

想知道这些秘密吗?咱们一起来看看吧!2. 生长素的基本概念2.1 什么是生长素?首先,得给大家普及一下生长素的概念。

简单来说,生长素是一种植物激素,主要负责调节植物的生长发育,像是植物的“指挥官”。

它会促使植物的细胞分裂、伸长,甚至决定植物的方向,真是个了不起的角色。

就像是你在学校里班长一样,负责安排大家的活动,保持秩序。

2.2 生长素的来源生长素主要是在植物的芽、根尖等地方合成的,尤其是顶端部分。

想象一下,就像是公司总部,所有的决策和指令都是从那里发出的。

生长素一旦合成,就开始在植物体内“出发”了,准备去完成它的使命。

3. 输导组织的角色3.1 输导组织的构成说到运输,咱们就得提到植物的输导组织了,主要有木质部和韧皮部。

木质部负责把水分和矿物质从根部运输到全身,韧皮部则负责运输养分。

这个系统就像是城市的交通网络,车水马龙,各种货物在这里流动。

3.2 生长素的运输方式生长素在这个输导系统中可是有自己独特的“出行方式”。

通常,它们通过韧皮部向下运输,跟着养分一起流动。

你知道的,植物也是有“交通规则”的,生长素的流动是有方向性的,这叫“极性运输”。

就像是在繁忙的城市里,大家都在往同一个方向走,热闹得很。

4. 生长素的运输机制4.1 主动运输与被动运输那么,生长素到底是怎么在这些组织中移动的呢?这就涉及到主动运输和被动运输的概念。

主动运输就像是你要攒钱买个心仪的玩具,需要耗费一些力气;而被动运输则是顺着水流走,轻松得多。

生长素的运输方式有点两者结合的意思,有些时候需要“费劲”,有些时候则是“顺风顺水”。

4.2 生长素的浓度差异而且,生长素的运输还受到浓度的影响。

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生长素的运输
没有细胞、组织和器官之间的信息交流,就不可能形成多细胞的、可正常发挥功能的生物。

高等植物中,代谢、生长和形态建成的调控与协调通常需要植物体内移动的化学信号。

这些化学信号主要是植物激素,被人们发现的第一种激素是生长素,生长素的发现过程虽然曲折,生长素的体内合成过程虽然复杂,生长素的作用虽然广泛,但是,生长素的运输机理与信号转导过程更让人们望而生畏。

今天,我们就简单聊一下生长素在植物体内的移动情况。

【极性运输】
1、生长素是唯一被明确证实存在极性运输的植物激素,且该激素存在于所有高等植物(有胚植物)中。

2、IAA主要是从顶部向基部(向基性)运输,这种单方向的运输称为:极性运输。

(根的中柱是向顶运输,根的皮层中是向基运输,这种情况接下来会讨论。

)如下图。

3、生长素在茎干和叶中极性运输的最主要部位是维管束的薄壁组织,很可能是木质部。

草本植物的胚芽鞘是一个例外,在其胚芽鞘中,向基性运输主要通过非维管束的薄壁细胞。

在根的中柱中,生长素是向顶运输的,在根的表皮中,生长素是向基运输的。

如下图所示。

题外话,静止中心:许多植物根尖的顶端分生组织中心,有一群分裂活动很弱的细胞群,很少有核酸及蛋白合成,所以其DNA和
RNA及蛋白质的含量都较低,线粒体较少,细胞核、内质网、高尔基体等细胞器也较小,形成了一个不活动的细胞区域,该区域称为不活动中心或静止中心。

静止中心只占整个根端分生组织的一小部分。

在胚根和幼小侧根时期,没有静止中心,在较老的根中才出现静止中心。

有丝分裂活跃的原始细胞位于静止中心周围,只有在辐射或手术处理使根损伤、去除根冠或冷冻引起休眠再恢复时,才能重新使这部分细胞进行分裂,所以静止中心可能是顶端分生组织细胞受损时补充的源泉。

4、极性运输证据,生长素的极性运输不依赖重力。

证据1,如下图所示。

证据2,利用的是葡萄的茎梗,将其茎干砍断,放在潮湿的温室中,发现在切割处的基端形成不定根,切割处顶端形成枝干,即使当砍断的位置颠倒也是如此。

根在基端形成是因为根的分化受向基运输所积累的生长素的刺激。

枝干倾向于在生长素浓度低的顶端形成。

如下图所示。

5、极性运输模型:化学渗透学说,这也许能够很好的解释极性运输的原因。

题外话,IAA的化学本质是吲哚-3-乙酸,随着pH的不同,有两种存在形成,若pH较低,IAA质子化,记为IAAH,若pH较高,IAA 去质子化,记为IAA-。

①生长素内流:生长素进入细胞称生长素的内流。

内流方式:以IAAH(质子型)形式被动扩散透过磷脂双分子层。

由2H+-IAA-同向运输蛋白参与的次级主动运输IAA-
②生长素外流:生长素从细胞流出称生长素的外流。

方式:由定位于细胞膜一端的PIN载体蛋白将生长素运出细胞。

PIN蛋白的分布与生长素极性运输的方向一致。

PIN蛋白的极性分布是极性运输的关键。

上述过程如下图所示。

生长素有方向的从一个细胞运出,再运进下一个细胞,但是很可能再回到同一个细胞中,为了防止这种现象(即生长素的扩散回流),植物细胞膜上含有依赖ATP的转运蛋白可以将生长素运出细胞。

这类蛋白属于ATP结合盒,即ABC转运蛋白(是主动运输的一种方式,细
节区别于泵运输。

),由于ABC转运蛋白中的B亚族,故称为ABCB 转运蛋白。

防止生长素扩散回流的机制如下图所示。

ABCB(P-糖蛋白)非极性的定位于质膜上,可以驱动生长素主动运出细胞。

当极性定位的PIN蛋白和ABCB蛋白相遇,会克服回流扩散效应而协同增强极性运输。

如果ABCB基因在缺失,就是造成植株呈现出不同程度的矮小。

【非极性运输】
有些生长素的运输也发生在成熟组织的韧皮部,是一种长距离运输,且依赖韧皮部的生长素运输由有机物的“源-库”运输机制所驱动。

这类运输是非极性的。

所谓“源-库”运输,就是植物组织中运输光合有机物的过程,“源”是产生有机物的部位,主要是叶片,“库”是利用有机物的部位,如茎、根等。

从源到库的运输是由有机物在源库两端形成的“压力势”造成的,压力势推动有机物颗粒和水分等集体从源到库运输,是一种快速有效的运输方式。

这就是著名的“压力流动学说”。

具体过程如下图所示。

(我们把图中那个的红色球看成是IAA就是可以了)
①源端光合产物(此处可以是生长素)不断装载到筛管分子中,浓度增加,水势降低,从邻近的木质部吸水膨胀,压力势升高,推动物质向库端流动。

②库端同化产物(此处可以是生长素)不断卸载出筛管分子,浓
度降低,水势升高,水分流向邻近木质部,库端压力势下降。

③在源端和库端产生了压力势差,推动物质由源到库源源不断地流动。

④筛管中汁液的运动本身并不需要能量,但在源端的装载和库端的卸载是消耗能的,能量主要用来建立和维持源库两端的压力势。

【单侧光下的生长素侧向运输】
1、生长素也可以侧向运输,而且生长素的侧向运动是20世纪20年代俄国的Nicolai Cholodny和荷兰的Frits Went最先提出的向性模型的核心。

根据 Colodny-went的向光性模型,草类胚芽鞘顶端有高浓度的生长素,并且它有以下另外两种特殊的功能。

(1)感受单侧光的刺激。

(2)向光刺激导致IAA的向基运输减少而转向侧向运输。

因此,为响应方向性的光刺激,生长素在顶端产生,向背光侧运输,而不是向基部运输
2、单侧光刺激胚芽鞘尖端,生长素由向光侧向背光侧运输的实验证据
证据1,如下图所示。

琼脂块中得到的生长素含量,在早期实验中是用使去顶的胚芽鞘弯曲的角度来表示的。

证据2,胚芽鞘向光侧和背光侧对30s脉冲单侧蓝光反应的生长时程图。

对照组中没有光处理。

如下图所示。

3、单侧光下生长素侧向运输的机理
科学家发现,植物体主要响应蓝光刺激,从而引起生长素侧向运输。

这一蓝光引起的信号转导过程,大致如下:蓝光→向光素→向光
素磷酸化→向光素磷酸化侧向浓度梯度→生长素由向光侧向背光侧运输→背光侧加速生长、向光侧缓慢生长→向光弯曲。

其中的向光素是蓝光的受体(蛋白质),引起IAA侧向移动的主要原因是形成了向光素磷酸化侧向浓度梯度,即向光侧向光素磷酸化程度高,到背光侧方向一次递减,这样推动IAA由向光侧向背光侧移动。

题外话,上述过程主要是由蓝光引起的,这就是所谓的“蓝光效应”。

蓝光还会引起气孔运动,叶绿体运动,快速抑制茎的伸长等等。

关于蓝光引起气孔运动,今年全国Ⅱ的一道选择题就是以此为背景的。

【重力作用下的生长素侧向运输】
1、胚芽鞘对重力响应的实验证据。

当在暗处生长的燕麦幼苗水平放置时,胚芽鞘对重力反应而向上弯曲。

水平放置的胚芽鞘顶端的生长素侧向地运输到低侧,引起胚芽鞘低侧比高侧生长得快。

早期的实验结果表明,胚芽鞘顶端可以感受重力,并且使生长素在低侧重新分布。

实验结果如下图所示。

2、植物体如何感受重力?
植物细胞中感受重力的是出现在重力感受细胞中大而致密的淀粉体。

这些大的淀粉体相对于细胞溶胶具有足够高的密度,可以轻易地沉淀在细胞底部,作为重力感受的淀粉体称为平衡石。

产生它们的特
化的重力感受细胞称为平衡细胞或平衡囊。

①茎叶和胚芽鞘中的重力感受
茎叶和胚芽鞘中,淀粉鞘感受重力。

淀粉鞘是在茎叶维管组织周围的一层细胞(内皮层细胞)。

淀粉鞘中缺乏淀粉体的拟南芥突变体表现出茎干生长失去重力性,但是根的向重力性生长正常。

如下图所示。

②根中的重力感受
初生根感受重力的位点是根冠。

响应重力的大造粉体位于根冠中柱的平衡细胞中。

实验证据如下图所示。

根中感受重力的情况如下图所示。

综上所述,重力引起平衡石移动,平衡石引起IAA移动,但是,平衡石如何引起IAA移动,目前还不是特别清除,也就是说平衡石到IAA移动的信号转导通路还没有完全搞清楚,只知道这个通路上有pH 变化和Ca2+的参与。

【总结】
生长素的运输包括:极性运输、非极性运输、单侧光诱导下的侧向运输和重力诱导下的侧向运输。

其中极性运输主要依赖细胞膜上极性分布的PIN蛋白(IAA输出蛋白),非极性运输主要是依靠源库两端的压力势进行的,而单侧光诱导下的侧向运输主要是蓝光受体向光素的自我磷酸化造成的,而重力诱导下的侧向运输主要是由平衡石引起的。

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