ジオトロピズムと重力異方性とは何ですか？

の ジオトロピズム それは植物の動きに対する重力の影響です。ジオトロピズムは、地球を意味する「ジオ」という言葉と、刺激によって引き起こされる動きを意味する「トロピズム」に由来します（Öpik＆Rolfe、2005）。.

この場合、刺激は重力であり、動くのは植物です。刺激は重力であるので、この過程は重力作用としても知られている（Chen、Rosen、＆Masson、1999、Hangarter、1997）。.

何年もの間、この現象は科学者の好奇心をそそりました。.

多くの研究が植物の異なる領域が反対方向に成長することを示している（Chen et al。、1999; Morita、2010; Toyota＆Gilroy、2013）。.

重力が植物の部分の方向付けにおいて基本的な役割を果たすことが観察されている：茎と葉によって形成される上部は上向きに成長し（下側は重力作用）、一方、根は重力の方向に下向きに成長する（正の重力作用）（Hangarter、1997）.

これらの重力媒介の動きは植物がそれらの機能を適切に果たすことを確実にします.

上部は光合成を行うために日光に向けられ、下部は地球の底部に向けられているので、根はその発生に必要な水と栄養分に達することができる（Chen et al。、1999）。）.

ジオトロピズムはどのように発生しますか？?

植物は環境に非常に敏感であり、それらは彼らが知覚するシグナルに依存してそれらの成長に影響を及ぼし得る、例えば：光、重力、触覚、栄養素および水（Wolverton、Paya、＆Toska、2011）.

ジオトロピズムは、3つの段階で発生する現象です。

検出：重力の知覚はスタトシストと呼ばれる特殊な細胞によって行われます.
伝達と伝達：重力の物理的刺激は、植物の他の細胞に伝達される生化学的シグナルに変換されます.
答えてレシピエント細胞は、臓器の方向を変える湾曲が生じるように成長する。したがって、植物の方向に関係なく、根は下に伸び、茎は上に伸びます（Masson et al。、2002、Toyota＆Gilroy、2013）。.

図1.植物のジオトロピズムの例根と茎の向きの違いに注意してください。編集者：KatherineBriceño.

根が重力に向かって傾く現象は、何年も前に初めて研究されました。有名な本の中で」植物における運動の力「チャールズ・ダーウィンは、植物の根は重力に向かって成長する傾向があると報告した（Ge＆Chen、2016）.

重力は根の先端で検出され、成長の方向を維持するために、この情報は延長区域に送信されます.

重力の方向に関して方向の変化がある場合、細胞はサイズを変えることによって反応するので、根の先端は同じ重力方向に成長し続け、正のジオトロピズムを示します（Sato、Hijazi、Bennett、Vissenberg、およびSwarup 、2017年； Wolverton et al。、2011）.

DarwinとCiesielskiは、地屈性が起こるのに必要な根の先端に構造があることを示しました。この構造は「キャップ」と呼ばれました.

彼らは、キャップが重力に対する根の向きの変化を検出する責任があると主張した（Chen et al。、1999）。.

後の研究は、キャップに重力の方向に沈降する特別な細胞があることを示しました、これらの細胞はstatocystと呼ばれます.

Statocystは石に似た構造を持っています、彼らはデンプンでいっぱいであるため、彼らはamyloplastsと呼ばれています。密集したアミロプラストは根の先端に正しく定着する（Chenら、1999年、Satoら、2017年、Wolvertonら、2011年）。.

細胞生物学および分子生物学の最近の研究から、根の等方性を支配するメカニズムの理解が改善されました.

このプロセスはオーキシンと呼ばれる成長ホルモンの輸送を必要とすることが示されており、前記輸送は極性オーキシン輸送として知られている（Chen et al。、1999、Sato et al。、2017）。.

これは1920年代のCholodny-Wentモデルで説明されており、成長の曲率はオーキシンの分布が不等であることを示唆しています（Öpik＆Rolfe、2005）。.

同様のメカニズムが植物の茎でも起こりますが、それらの細胞はオーキシンに対して異なった反応をするという違いがあります。.

茎の新芽において、オーキシンの局所濃度の増加は細胞増殖を促進する。根の細胞には逆のことが起こります（Morita、2010; Taiz＆Zeiger、2002）.

オーキシンに対する感度の差は、茎と根が重力と反対の方法で反応するというダーウィンの最初の観察を説明するのに役立ちます。根と茎の両方で、オーキシンは下側で、重力に向かって蓄積する.

違いは、幹細胞は根細胞に対して反対の方法で反応することです（Chen et al。、1999、Masson et al。、2002）。.

根では、細胞の膨張が下側で抑制され、重力に向かって湾曲が発生します（正の重力作用）.

茎においては、オーキシンも下側に蓄積するが、細胞の拡大は増加し、重力とは反対方向への茎の湾曲をもたらす（負の重力作用）（Hangarter、1997; Morita、2010; Zeiger、2002年）.

Chen、R.、Rosen、E.、＆Masson、P. H.（1999）。高等植物における重力屈性植物生理学、120、343-350.
Ge、L.、＆Chen、R.（2016）。植物根における負の重力屈性自然植物、155、17-20.
Hangarter、R.P。（1997）。重力、光と植物の形植物、細胞および環境、20、796-800.
Masson、P. H.、Tasaka、M.、Morita、M. T.、Guan、C.、Chen、R.、Masson、P. H.、... Chen、R.（2002）。シロイヌナズナ：根と茎の重力屈性の研究のためのモデル（pp。1-24）.
モリタ、M。T.（2010）。重力屈性における方向性重力センシング植物生物学年報、61、705-720.
Öpik、H.、＆Rolfe、S.（2005）。開花植物の生理機能（C. U. Press編）（4版）.
Sato、E.M.、Hijazi、H.、Bennett、M.J.、Vissenberg、K.、＆Swarup、R.（2017）。根の重力屈性シグナル伝達への新しい洞察Experimental Botany、66（8）、2155-2165.
Taiz、L.、＆Zeiger、E.（2002）。植物生理学（第3版）。シナウアーアソシエイツ.
Toyota、M.、＆Gilroy、S.（2013）。植物における重力屈性と機械的シグナル伝達American Journal of Botany、100（1）、111-125.
Wolverton、C.、Paya、A.M.、およびToska、J.（2011）。シロイヌナズナのpgm-1変異株では、根冠角および重力応答率は分離されている。 Physiology Plantarum、141、373-382.

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