環境と植物の反応①　－光屈性－

環境と植物の反応で、光屈性について

 

※環境と植物の反応との関係でおさえておくべき前提の知識

　・外界の刺激　→　植物ホルモン（情報伝達）に影響を与える

　・植物の反応　→　成長運動（屈性、傾性）と膨圧運動とに分かれる

　・屈性・・・接触、電力、光が関係

　・傾性・・・温度、光の明暗が関係（刺激の方向は無関係）

　・膨圧運動・・・接触傾性、葉枕、膨圧低下（就眠運動）、気孔の開閉

 

 

 

 

 

１、屈性とその仕組み

 

※屈性には、正の屈性と負の屈性とがあり、屈性に関して様々な実験が行なわれている

 

 

 

・１８８０年に、ダーウィンが行なった「光屈性の研究」

　→マカラスムギの幼葉鞘を用意する

　→幼葉鞘は、光をあてると幼葉鞘の中央あたりの成長部が光のある方向に屈折しながら

　　成長促進する

　　＝成長に必要な物質は先端から来ている

　　　※そのため、成長部を光があたらないようにおおっても曲がる

 

　※ダーウィンの実験から分かる推論

　　→光は先端で感知され、その情報は下方（成長部）へ伝達され、

　　　その部分の成長を促し、屈曲させる

 

 

 

 

・１９１３年に、ボイセン＝イエンセンが雲母片を使って実験を行った

　※雲母片・・・物質を透過させないという特徴がある

　→雲母片を、幼葉鞘の光があたる側に横向きで刺す　　

　　＝すると、普通に成長促進して屈折する

　→雲母片を、幼葉鞘の光があたらない側に横向きで刺す　　

　　＝すると、屈折しない

　→雲母片を、幼葉鞘の先端に、光に対して平行に刺す　　

　　＝すると、普通に成長促進して屈折する

　→雲母片を、幼葉鞘の先端に、光に対して垂直に刺す　　

　　＝すると、屈折しない

 

　※ボイセン＝イエンセンの実験から分かる推論

　　→先端で、成長を促進する水溶性の物質が作られ、光が当たらない側へかたよりながら、

　　　下方へ移動する

　　　＝物質の移動するのを妨げるように雲母片をはさむと曲がらない

 

 

 

 

・１９１９年に、パールが実験を行った

　→幼葉鞘の先端を切り、先端を右側にずらす　　＝　　すると、左側に屈曲する

 

　※パールの実験から分かること

　　・濃度がかたよると曲がる

　　　＝光を当てなくても物質の濃度に偏りが生じれば、屈曲する

 

 

 

 

・１９２９年に、ウェントが寒天片を使って実験を行った

　※寒天片・・・水溶性の物質を透過するという特徴がある

（そのため、雲母片を寒天片にすると、すべて透過して屈折する）

 

　※ウェントの実験から分かる推論

　　→物質の濃度によって、細胞の成長促進の度合いが異なる（屈曲角が異なる）

　　　※濃度が濃いと、成長も大きい

 

 

 

※以上の情報をふまえた上での、光屈性はどのような仕組みで起きているのかのまとめ

・幼葉鞘に光を照射すると、２つのことが起こる

　→①オーキシン（成長促進物質）が光の当たらない側に移動し、

　　②光の反対側の成長を促進　　＝　　正の光屈折

　　　※ここでの成長は、オーキシンによって細胞の吸水促進が関係

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　※吸水の細胞壁はやわらかい

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→そのため、処理した濃度が大きいほど、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　もとに戻りにくい