简单来说,生长素只能从植物的形态学上端往形态学下端运输,而不能反过来运输。这种运输方式称为生长素的极性运输[1]。
对于形态学的上端的解释,一般认为是与生长方向有关,对于根,形态学的上端是与茎的方向相反,下图箭头所指的为形态学的上端,也是顶端优势中所说的顶端[2]。
图1:形态学上端示意图,图片来源[1]
关于生长素极性运输的机制可用化学渗透假说来解释[3]。生长素IAA可以有两种存在形式,能自由扩散的IAAH和不易自由扩散的IAA-。细胞质中IAAH 可去质子化形成IAA-,IAA-在细胞内积累并通过细胞基部的特异输出载体出细胞。由于输出只能通过细胞的基部,因此造成了生长素的极性运输[4]。
图2:生长素极性运输的“化学渗透假说”示意图,图片来源[4]
不过,问题并没有这么简单,尤其是在根部。
生长素通过植物的中央维管组织由茎尖向下运输,进入根后,生长素沿着中柱向下运输,直到根尖,然后又通过表皮和皮层细胞向回运送,形成一个类似于"倒伞"结构[5]。另外,除了中央柱的主流外,生长素还会从中柱向茎或根侧面分布[6]。
图3:根部生长素运输的“倒伞结构”,图片来源[5]
好消息是,在高中阶段不用考虑这么复杂,知道极性运输的“极性”表示方向,指的是生长素只能从形态学上端运输到形态学下端就足够应付做题了。
以上,供参考。
参考
1. ^高中生物教材,必修Ⅲ,人民教育出版社,2004年初审通过
2. ^Plant Biology.Pearson.2nd.2014
3. ^潘瑞炽,植物生理学,第6版,高等教出版社
4. ^The Molecular Life of Plants.Wiley.2013
5. ^李俊华, 种康.植物生长素极性运输调控机理的研究进展[J].植物学报, 2006, 23(5):466-477.
6. ^常莉, 薛建平.生长素极性运输研究进展[J].生物学杂志, 2008(06):9-13.