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生长素极性运输的方向和原因以及对根的向重力性的正确解释

2014-10-20 15:21阅读:
生长素极性运输的方向和原因以及对根的向重力性的正确解释
一、问题的来源
在很多知名的教辅资料和百度等相关搜索文章中都有对于根的向重力性产生原因描述.见下图.
生长素极性运输的方向和原因以及对根的向重力性的正确解释
按上图的解释有三个主要错误观点:
①生长素的极性运输存在二个方向,即在地上部分是由顶芽向侧芽方向运输,地下部分则是由根尖向根的基部运输
②植物的极性定义在茎为顶芽是形态学上端,在根则是根尖为形态学上端
③产生根向重力性的原因是生长素分布不均匀,而生长素是来自根尖自身产生的
二、正确的解释和相关理论
1、生长素主要在细胞快速分裂的组织内合成,如茎尖分生组织、幼嫩的叶、发育中的种子都是主要的生长素合成器官。另外,成熟叶片、根尖也可以少量合成生长素。
2、极性运输是指单一方向的运输模式。在植物激素中只有生长素具有极性运输的特性。即生长素主要是从顶端向基部的运输,植物根中柱内的生长素是由根基部向根尖方向运输(向顶性运输)



生长素极性运输的方向和原因以及对根的向重力性的正确解释

3、茎尖是植物体主要的生长素合成部位。所以向基性的极性运输沿着植株茎干和根系形成一个上高下低的生长素浓度梯度。这种纵向的生长素浓度影响植物的许多生理过程,如胚胎发育、茎的伸长生长、顶端优势、不定根的发生以及叶片脱落。
4、早期研究表明根冠产生根生长抑制剂。因为根冠能合成ABA,当根水平放置时,根冠合成的ABA向下侧积累,从而抑制根下侧的生长,表现出向重力性。后期研究表明ABA只在很高的浓度下才能抑制根的生长,用ABA生物合成抑制剂抑制根中ABA合成后,根仍然有重力反应。
5、后来实验证明IAA是是根向重力反应中的主要调控物质。根直立生长时,茎尖运向根尖的IAA在根中均匀分布;当根从垂直方向转到水平方向时,根冠柱细胞中淀粉体向重力方向沉降,对细胞两侧内质网产生不同压力,刺激钙离子从内质网释放到细胞质中,并和CaM结合,激活质膜ATPase,使钙离子和IAA不均匀分布,下侧积累超最适浓度的IAA抑制根下侧的生长,引起根的向下弯曲。
生长素极性运输的方向和原因以及对根的向重力性的正确解释 生长素极性运输的方向和原因以及对根的向重力性的正确解释
三、实验设计验证
1.图1为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果,分析正确的是( )
A.去顶芽能促进主根生长
B.去顶芽植株不能合成生长素 生长素极性运输的方向和原因以及对根的向重力性的正确解释
C.生长素由顶芽向下非极性运输
D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长



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