生长素在山姜属两种表型花柱卷曲运动中的作用机制或存在差异
生长素在植物器官两侧分布的不对称导致细胞差异生长,引起植物器官的运动,如向光性运动、向重力性运动等,这是关于植物运动机理的cholodny-Went假说的主要内容。生长素分布的不对称存于很多植物器官中,主要是由于生长素极性运输的结果,因此生长素的运输在植物运动中起着重要的作用。
山姜属植物的两种表型(上举型和下垂型),其花柱运动模式相似(每个表型在花期做两次卷曲运动,两次运动方向相反),但两个表型的每次运动方向相反。为了研究生长素及其运输在花柱运动中的作用,李庆军研究组对山姜属的宽唇山姜、马来良姜与云南草蔻进行了生长素与生长素运输抑制剂的处理。结果发现,生长素及其运输抑制剂对这三种植物的花柱运动影响结果一致。首先,生长素对下垂型花柱的两次运动具有显著的增强作用;但对上举型花柱的增强作用必须在光照条件下才能实现,黑暗时不能影响花柱运动。其次,生长素外运抑制剂在黑暗时不影响两个表型花柱的第一次卷曲;但显著抑制下垂型花柱其后的运动,并显著增强上举型花柱的运动。
这一研究表明虽然山姜属植物两种表型花柱的运动行为相似,但运动机理存在差异。此外值得提出的是,在上举型花柱中生长素的作用必须在光照条件下才能实现,把生长素与光照联系起来,这种联系在其他植物运动类型中尚未发现。
相关研究结果以Effects of indole-3-acetic acid and auxin transport inhibitors on the style curvature of three Alpinia species (Zingiberaceae)为题发表于Acta Physiologiae Plantarum (2012,34:2019–2025)上。
图示花柱卷曲性运动:(a)和(b)下垂型的第一次与第二次卷曲运动,(c)和(d)上举型的第一次与第二次卷曲运动