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1、 生长素极性运输的方向和原因 本文刊登于中学生物教学2010年第6期（总第期）问题：1.如何理解极性运输？2.根部的生长素运输方向究竟是什么？3.生长素产生极性运输的原因是什么呢？如何理解极性运输邓过房极性运输是指生长素从形态学上端向形态学下端运输。如何区分“形态学上端和形态学下端”？在形态学上，分生迅速，向上或向者向下延伸的是上端；分生缓慢，不延伸或者延伸很少的是下端。对于植物而言，“形态学上端”通常指茎尖、根尖。段怡忠对极性运输，马来如主编的植物生理学有如下内容：“极性运输是生长素的纵向运输形式，就是说生长素只能从形态学的上端向下端运输。在植物体内，实际存在着通过扩散及蒸腾作用而进行的向顶
2、（上）运输和向基（下）的极性运输，而后者占优势。向基运输量远远超过向顶运输，因此从整体上看，生长素的运输是向基的。”从以上资料可以看出，极性运输是生长素在植物体内的纵向运输方式，极性运输应该是指被运输的生长素在宏观上朝着一个方向运动，并不是只向一个方向运输，实际上是既有纵向向上的运输，又有纵向向下运输，只是纵向向下的运输占优势，所以整体上表现出朝着一个方向运动的极性运输。根部的生长素运输方向现流行高中生物教辅资料与高校教材的矛盾常正良湖南省衡阳县第三中学（）现在流行的各种高中生物教辅资料在解释根的向重力性时，对根部生长素极性运输的方向，都认为是由根尖向根基部运输，即向基运输。这些资料中说，根尖
3、是形态学上端，根部的生长素由根尖分生区产生，由根尖极性运输到根的基部。武维华编植物生理学明确指出：“植物根中的生长素也表现极性运输的性质，不过是由根基部向根尖方向的运输，即向顶运输。”这就是说，对根来说，根基部才是形态学上端，根部的生长素的极性运输是向顶运输。根部的生长素是怎样运输的张兴亚河南省鲁山三高（）生长素的运输是极性运输，从形态学上部向下部运输，对于地上部分好理解，但对于根部，是怎样运输的呢？是从根尖向基部，还是相反？恳请同行释疑。周伟湖南省耒阳市第一中学（）根部产生的生长素很少，主要靠地上部分供给。而根部生长素运输既有向基运输，又有向顶运输。请看科学家提出的“Ca2+和生长素在根向重
4、力性过程中重新分布的模式”：IAA在地上部合成，经维管系统运输到根，当根尖与重力线方向平行时，根冠细胞中淀粉体沉降在柱细胞的底部，此时Ca2+和运输到根冠的IAA向四周平均分配。然后IAA再经根皮层向基方向运至根伸长区，以促进伸长区细胞均衡伸长，使根仍与重力线方向平行生长。但当根处于水平方向时，淀粉体沉降至柱细胞下侧，从而促进Ca2+与IAA在下侧释放。Ca2+还增强IAA进入向基性的运输流，使IAA更多地经皮层运输到根的下侧，并在下侧积累。这种超最适浓度的IAA会抑制根下侧的伸长，从而引起根向下弯曲的生长反应。段怡忠周老师所说的“而根部生长素运输既有向基运输，又有向顶运输”与“生长素的运输是
5、极性运输，从形态学上部向下部运输”不互相矛盾吗？安徽芜湖网友生长素利用筛管进行运输是由顶芽到根尖，浓度依次递减，属于非极性运输。陶勇向顶运输属于极性运输；向基运输，要通过皮层和表皮细胞，属于非极性运输，即教材所描述的通过韧皮部运输，速度较快；横向运输（在根冠区细胞进行），一般可用来解释向重力性。刘永生在根的中柱部分，细胞水平上的形态学上下方向是从根基部指向根尖，所以中柱中生长素的极性运输方向是向顶运输；而在皮层部分，细胞水平上形态学上下端的方向是从根尖指向根基，所以在皮层中生长素的极性运输方向是向基运输。邓过房生长素的运输方式有种：一种是和其它同化产物一样，通过韧皮部运输，运输速度约为cm/h
6、2.4cm/h，运输方向决定于两端有机物浓度差等因素，即通常所说的非极性运输；另一种是仅局限于胚芽鞘、幼根、幼茎的薄壁细胞之间短距离单方向的运输，即通常所说的极性运输，极性运输是一种局部运输方式；还有一种是，当植物生长素受到单向刺激时，包括单侧光、重力等因素，会发生横向运输。对于茎来说，生长素的运输方式包括横向运输、非极性运输和极性运输，这里的极性运输是由茎尖、胚芽鞘向茎的基部，即幼茎的薄壁细胞运输，即所谓的向基运输。对根来说，不同组织中存在着种不同的运输方式：在中柱细胞中，由根基向根尖的向顶式运输即极性运输；在表皮细胞中，由根尖向根基的向基式运输，即非极性运输；在根冠区细胞和伸长区细胞中，生长素的运输方向是横向运输。需要注意的是：极性与非极性运输是植物先天性就具有的运输特点；而横向运输在有单向刺激的条件下才发生，是属于外界因素造成的，且感受部位只能是尖端，如茎尖，根尖，其他部位不会发生。中国科学院植物研究所副所长种康说：回顾过去几十年对生长素极性运输的研究，是一个新的研究结果不断挑战原有模型和假设的过程，如根中起主导作用的输入方式、根中生长素存在回流、PIN1在膜内的快速转位的发现等。随着相关研究的继续深入，新的结果不仅会充实并修正现有的知识架构，而且将会为向地反应、生长点维持与器官发生和发育等领域的研究提供新的线索。本话题初稿由邓过房老师搜集整理
