36.4: 重力と触覚への反応

重力屈性:植物の重力に対する応答

高等植物は、新芽では維管束の近くに、根では根頭のコルメラにある細胞「スタトサイト」を使って重力を感知しています。スタトサイトには、スタトリスと呼ばれるデンプンを含んだ小器官があります。スタトイスは、重力の方向に向かってスタトサイトの底に沈降します。

スタトリスの沈降がシグナルカスケードの引き金となり、植物ホルモンのオーキシンが根と芽の先端で非対称に分配されるようになります。この過程で、根や芽の下側でオーキシン濃度が高くなる横方向のオーキシン勾配が発生します。

根では、下側のオーキシン濃度が高いと細胞の膨張が抑制されるため、上側の細胞が急速に膨張し、根が下に向かって曲がっていきます。一方、新芽では、下側のオーキシン濃度が高いと、細胞の膨張が促進されます。細胞は下側でより急速に膨張し、新芽は上に向かって曲がることになります。

接触屈性：植物の接触に対する応答

つる植物には、物体に巻きつくように伸びる「巻きひげ」があります。巻きひげの先端には、触覚を感知する表皮細胞があり、これが成長の違いを引き起こします。ここでは、触った側の細胞が、触った反対側の細胞よりもゆっくりと成長することで、触ったものに向かって曲がることができます。

接触屈性と重力屈性の相互作用

垂直に伸びる根は、下向きに伸びる途中で障害物にぶつかると、接触点から離れて伸びていきます。このように、垂直に伸びる根は、重力屈性よりも接触屈性が優先されます。一方、水平方向の根は、障害物があっても下向きに成長します。このように、根が成長する際の経路は、これらの反応の相互作用によって制御されていると考えられます。