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식물의 성운동은 무엇입니까?
1 방향 광성
식물이 빛의 방향으로 구부러지는 능력을 향광성이라고 하며 식물이 더 많은 빛 에너지를 포착하기 위해 만든 적응 메커니즘 중 하나입니다. 찰스 다윈과 프란시스 다윈 (1880) 은 먼저 이 현상을 발견하고 식물의 향광성이 수송가능한 물질에 의해 조절된다고 제안했다. 광성은 정상 광성, 음의 광성 및 측면 광성으로 나눌 수 있습니다 (식물 장기의 성장 방향은 입사광과 수직임). 식물이 빛을 느끼는 부위는 주로 줄기 끝, 뿌리 끝, 배아칼집 끝, 잎 또는 성장 중인 줄기이다.
1. 1 광수용체 블루레이는 식물의 광성을 일으키는 가장 효과적인 광원입니다. 연구에 따르면 식물에는 블루레이에 대한 특수한 민감성이 있는 광수용기가 있어 향광성을 유발한다. 광생물학자들은 이미 몇 가지 cDNA 를 복제해 최소한 1 종이 광성 수용체를 담당하고 있다는 것을 증명했지만, 지금까지 어떤 cDNA 가 광성 수용체를 표현하고 있는지는 아직 확인되지 않았다. 붉은 빛은 유도향광성에 영향을 미치지 않지만, 연구에 따르면 붉은 빛은 그 영향에 깊은 영향을 미친다. 유와 리노 (1996) 는 붉은 빛이 블루레이 유도의 향광성에 미치는 영향이 광민 색소에 의해 매개된다는 것을 증명했다. 어둠 속에서 자란 식물은 빛을 향하지 않는다. 이 연구는 생물학자들이 광수용기를 찾고 광전도경로를 밝히는 새로운 아이디어를 제공한다.
1.2 광운동의 메커니즘은 현재 식물 광광 운동에 관한 두 가지 가설이 있다. 즉, 성장소 분포 불균형 가설과 물질 분포 불균형 억제 가설이다.
1.2. 1 옥신 분포 불균일 가설 Cholodny( 1927) 와 god( 1928) 는 이에 따라 광광성성은 일측광의 작용으로 성장소 분포의 불균형으로 인한 것이다. Thimann 등 (1937) 은 Cholodny-Went 이론이라고 부르며 이 이론을 적용하여 식물의 향광성과 중력성을 설명하고 광성을 해석하는 고전적인 이론이 되었다. 그러나 Bruinsum 등 (1975) Hasagawa( 1989) 는 Went 실험을 반복해 Went 로 측정한 배아칼집 곡률이 성장소와 성장억제제의 총반응의 결과라는 것을 발견했고, Went 의 결과는 착각이라고 생각했다. Lino( 199 1) 는 조명 측면과 백라이트 측면에서 옥수수 배아 칼집의 내인성 옥신 함량을 측정합니다. 그 결과, 일방적인 블루레이가 성장소 분포를 고르지 않게 하여 배아집이 빛에 휘어지게 하여 Cholodny-Went 이론을 지지한 것으로 나타났다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
1.2.2 억제 물질 분포 불균일가설 Hasagawa 등 (1980 ~ 1986) 과 무 등이 광성 운동 메커니즘을 상세히 연구하여 Brunsum 과 같은 결과를 얻었다. 녹색 해바라기 어린 싹의 배축의 광휘를 일으키는 억제 물질은 브롬 톤 알데히드 (Franssen & amp；) 이다. Bruinsma, 198 1), 무 밑의 배아축이 가볍게 구부러지게 하는 억제 물질로는 순무, 반무, 무페놀면 (Hasagawa 등, 1986) 이 있다 귀리 배아 칼집의 억제 물질은 아직 확인되지 않았지만 크로마토 그래피 분석에 따르면 abscisic acid 가 아닙니다. 진여민 (1999) 은 억제 물질 6- 메틸 -2- 벤조 옥사졸린 분포의 불균형이 한면 조명 아래 옥수수 배아의 칼집 광 이동의 주요 원인이라고 지적했다.
현재, 식물의 광광 운동을 설명하는 두 가설에서 고전적인 Cholodny-Went 이론은 심각한 도전에 직면해 있으며, Bruinsum-Hasagawa 이론은 주도적인 지위를 차지하고 있는 것 같다. 두 학설은 여전히 논란이 있어 학자들은 아직 통일된 견해를 달성하지 못했기 때문에 더 깊이 연구해야 한다.
1.3 블레이드는 조명 아래 자란 창귀의 반쪽 잎을 알루미늄 호일로 덮은 후 잎자루의 반대편 쪽이 광원 방향으로 구부러져 잎이 그늘에서 빛으로 이동하므로 잎이 겹치지 않습니다. 이것이 잎 모자이크 현상이다. 잎의 그림자 부분이 이쪽의 잎자루에 더 많은 성장소를 수송한 것으로 추정되기 때문에 이쪽의 잎자루는 빠르게 자라서 조명 방향으로 구부러져 있다. (윌리엄 셰익스피어, 잎자루, 잎자루, 잎자루, 잎자루, 잎자루, 잎자루)
1.4 태양추적면, 해바라기, 땅콩의 상단은 1 d 내에서 햇빛과 함께 회전하며, 이를 태양추적이라고 하며, 잎은 빛에 수직이다. 이런 현상은 용질이 잎베개를 제어하는 운동 세포에 의해 발생한다. 해바라기의 햇빛 운동은 복잡한 과정이다. 해바라기는 낮에는 태양과 함께 동쪽에서 서쪽으로, 정오는 남쪽에서 서쪽으로, 저녁 8 시 30 분쯤 서쪽에서 동쪽으로 돈다. 저녁의 해바라기는 다음날 해가 뜨면 서쪽에서 동쪽으로 향하는 것이 아니라 동쪽으로 향했다. 해바라기의 운동 메커니즘은 아직 철저히 연구되지 않았다.
양방향 중력
중력은 식물이 중력의 영향으로 특정 방향으로 계속 자라는 특성이다. 현재 중력에 대한 연구는 이미 새로운 학과인 중력 식물 생리학으로 발전했다. 중력 식물 생리학은 당대 우주 생명과학에서 중요한 위치를 차지하며, 지구 중력이 생물 진화 과정에서 작용하는 역할과 발전 공간이 다른 중력 환경에서 식물 재배 기술을 밝히는 이중 임무를 맡고 있다. 중력은 정중력, 하중력, 집중력 (지하줄기 수평 성장) 으로 나눌 수 있다.
2. 1 뿌리의 정중력은 현재 뿌리의 중력 운동 메커니즘을 설명하는 세 가지 가설이 있다: Cholodny-Went 이론, 균형석 이론, 쌍포크 이론.
2. 1.65438+ 균형석 이론에 따르면 근관은 중력자극을 느끼는 세포 내에서 움직일 수 있는 알갱이를 귀석이라고 한다. 일반적으로 전분체는 뿌리 관세포의 균형석이나 중력 센서일 수 있다고 생각한다. L 가루세포는 전분알 10 ~ 20 알, 직경 4 ~ 10 μm 을 함유하고 있습니다. 균형석을 함유한 세포를 균형세포라고 합니다. 식물에서의 균형 돌의 분포는 장기에 따라 다르다. 뿌리의 균형석은 뿌리관에 있고, 줄기의 균형석은 관다발 주위의 1 ~ 2 층 세포 (전분집) 에 분포되어 있다. 중력의 영향으로 균형 돌은 셀의 하단으로 가라앉는다.
실험에 따르면 칼슘 이온은 중력 반응에서 중요한 역할을 한다. 칼슘 이온 킬레이트 제 (예: EGTA) 를 함유한 진지를 옥수수 뿌리의 뿌리관에 수평으로 올려놓고 무중력 반응을 일으킵니다. 칼슘 이온이 함유된 진지로 대체하면 중력 반응이 회복된다. 추가 연구에 따르면 옥수수 뿌리관에서 칼슘조절소의 농도가 신장영역의 4 배인 것으로 나타났다. 칼슘 조절제 억제제가 뿌리관에 적용될 때 뿌리는 중력 반응을 잃는다.
균형석, 성장소, 칼슘이온, 칼슘조절소가 중력에 미치는 작용과 결합해 중력의 메커니즘을 제시했다. 뿌리수준이 배치될 때 균형석이 세포 밑의 내질망에 떨어져 압력을 발생시켜 내질망이 칼슘이온을 세포질로 방출하도록 유도한다. 칼슘이온과 칼슘조절소가 결합하여 세포 밑의 칼슘펌프와 성장소 펌프를 활성화시켜 더 많은 칼슘이온과 성장소가 세포 아래에 쌓이게 한다.
2. 1.2 분기 이론 메슬란 (1992) 은 비선형 불균형 열역학 이론에 따라 중력 적분 작용의 개념, 즉 이른바 분기 이론을 제시했다. 이분법 이론은 핵과 세포 골격이 세포의 중력에 대한 느낌과 전도에 중요한 역할을 한다고 생각하는데, 세포 안에 중력에 민감한 창문이 있을 수 있다고 추정한다.
로렌츠& 는 Perbal( 1990) 에서 렌즈콩 묘목을 재료로 사용한다. 서로 다른 처리 조건 하에서 세포핵 행동에 대한 연구를 통해 핵과 세포 골격이 실제로 중력 수용체의 역할을 한다는 것을 발견했다.
유승선 (200 1) 은 중력감지의 초기 과정이 뿌리관세포의 세포질 Ca2+ 농도의 국부적인 증가라고 제안했다. 중력에 의한 세포질 Ca2+ 농도 증가 메커니즘은 분말과 세포기의 퇴적, 인산근올이 세포뼈대를 통한 수해, 세포질 Ca2+ 농도의 증가를 포함할 수 있다 Ca2+-ATPase 와 단백질 키나아제와 같은 것은 결국 세포 내 및 세포 외 Ca2+ 그라데이션의 형성을 초래한다. 비대칭 Ca2+ 분포는 세포 골격 단백질을 다양한 정도로 손질하고, 혈관 방향을 바꾸고, 세포벽 합성과 퇴적에 영향을 주며, 자극되지 않은 면이 더 빨리 자라는 성장 그라데이션을 만들어 굽힐 수 있습니다.
2.2 곡류 작물의 줄기에는 무거운 짐력 반응이 있다. 옥수수와 수수의 절간 밑부분이 팽창하고 밀, 벼, 귀리의 잎집 밑바닥에는 특별한 중력 감지 기관 (잎베개) 이 있다. 이들 식물의 줄기가 수평으로 배치되거나 식물이 쓰러질 때, 감각 기관의 균형석은 2 ~ 15~30 min 내에서 세포 아래로 가라앉고 15~30 min 내에서 중력에 부정적인 반응을 일으키기 시작하며, 아래쪽에는 더 많은 성장소가 축적된다.
3 방향 접촉
다윈은 서번련 두루마리가 기둥으로 향하는 빠른 구부리기 운동을 관찰한 결과, 두루마리 끝이 기둥에 닿은 후 20 ~ 30 s 내에서 눈에 띄는 구부리기를 자극할 수 있다는 것을 발견했다. 그는 이런 빠른 운동은 광성의 성장 메커니즘으로 해석할 수 없다고 생각했고, 과감하게 두루마리 수염의 촉변 운동은 전파와 원질수축을 통해 이뤄졌다고 주장했다.
루성후등 (1996) 은 두루마리 수염의 빠른 접촉운동은 동작파 전달로 인한 하층조직 원형질체 수축으로 이뤄졌으며, 동작파의 전달은 국부 루프 전류뿐만 아니라 신경전달물질인 콜린의 상호 조화와 교대 추진으로 이뤄졌다.
게다가, 식물의 방향성에는 방향성과 방향성도 포함된다. 케모카인은 특정 화학 물질이 식물 주위에 고르지 않게 분포되어 있는 생장을 가리킨다. 예를 들면 작물 뿌리가 비료가 많은 토양에 생장하는 것과 같다. 친수성은 토양의 수분 분포가 고르지 않을 때 식물의 뿌리가 습한 곳에서 자라는 경향이 있는 특성이다.
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