36.4: Responses to Gravity and Touch
36.4: Réponses à la gravité et au toucher
Gravitropism: Plant Responses to Gravity
Higher plants sense gravity using statocytes, cells found near the vascular tissue in shoots, and in the root cap columella in roots. Statocytes contain starch-filled organelles called statoliths. The statoliths settle, or sediment, at the bottom of the statocyte in the direction of gravity.
Statolith sedimentation triggers a signaling cascade, resulting in the asymmetrical distribution of the plant hormone auxin across root and shoot tips. This process generates a lateral auxin gradient, in which auxin levels are higher on the lower sides of roots and shoots.
In roots, the higher auxin concentration on the lower side inhibits cell expansion. Cells will, therefore, expand more rapidly on the upper side, causing the root to bend downward. In contrast, the higher auxin concentration on the lower side of shoots promotes cell expansion. Cells expand more rapidly on the lower side, causing shoots to bend upward.
Thigmotropism: Plant Responses to Touch
Climbing plants have tendrils - modified shoots that coil around objects. The tips of such tendrils have touch-sensitive sensory epidermal cells that trigger differential growth. Here, cells on the side of the tendril that touches the object grow more slowly than those on the side opposite the point of contact, allowing the tendrils to curve toward objects they touch.
Interactions between Thigmotropism and Gravitropism
When a vertically oriented root encounters an obstacle during downward growth, it grows away from the point-of-contact. Thus, for vertically oriented roots, thigmotropism overrides gravitropism. Horizontally-oriented roots, however, grow downward even in the presence of obstacles. The path that roots take during their growth is, therefore, likely regulated by interactions between these responses.
Gravitropisme : Réponses des plantes à la gravité
Les plantes supérieures sentent la gravité à l’aide de statocytes, les cellules trouvées près du tissu vasculaire dans les pousses, et dans le cap racinaire columella dans les racines. Les statocytes contiennent des organites remplis d’amidon appelés statolithes. Les statolithes s’installent, ou sédiments, au fond du statocyte dans la direction de la gravité.
La sédimentation de statolithe déclenche une cascade de signalisation, ce qui entraîne la distribution asymétrique de l’hormone végétale auxins à travers les pointes des racines et des pousses. Ce processus génère un gradient latéral d’auine, dans lequel les niveaux d’auine sont plus élevés sur les côtés inférieurs des racines et des pousses.
Dans les racines, la concentration plus élevée d’auin sur le côté inférieur inhibe l’expansion cellulaire. Les cellules se développeront donc plus rapidement sur le côté supérieur, ce qui fera plier la racine vers le bas. En revanche, la concentration plus élevée d’ensains sur le côté inférieur des pousses favorise l’expansion cellulaire. Les cellules se développent plus rapidement sur le côté inférieur, ce qui provoque des pousses à se pencher vers le haut.
Thigmotropism: Plant Responses to Touch
Les plantes grimpantes ont des vrilles - des pousses modifiées qui s’enroulent autour des objets. Les extrémités de ces vrilles ont des cellules épidermiques sensorielles sensibles au toucher qui déclenchent la croissance différentielle. Ici, les cellules sur le côté de la vrille qui touche l’objet se développent plus lentement que celles sur le côté opposé au point de contact, permettant aux vrilles de courber vers les objets qu’ils touchent.
Interactions entre thigmotropisme et gravitropisme
Lorsqu’une racine orientée verticale rencontre un obstacle lors de la croissance à la baisse, elle s’éloigne du point de contact. Ainsi, pour les racines orientées verticalement, le thigmotropisme l’emporte sur le gravitropisme. Toutefois, les racines orientées horizontalement se développent vers le bas même en présence d’obstacles. Le chemin que les racines prennent au cours de leur croissance est donc probablement réglementé par les interactions entre ces réponses.
