Vận chuyển phloem và sự giải phóng phân huỷ trong cây giống đậu Hà Lan sau khi can thiệp nguồn và bể chứa

Planta - Tập 192 - Trang 239-248 - 1994
Alexander Schulz1
1Botanisches Institut der Universität, Kiel, Germany

Tóm tắt

Vận chuyển phloem đã được nghiên cứu trong cây giống đậu Hà Lan sau khi áp dụng [14C]sucrose vào lá mầm. Sự tích lũy nhãn trên các đoạn của các cây giống trẻ cho thấy sự giải phóng phân huỷ không đồng đều dọc theo trục cây. Cả thân và rễ đều thể hiện gradient sức chứa từ đầu đến gốc. Trong rễ chính, hồ sơ sức chứa phản ánh không chỉ sự quan trọng của meristem ngọn mà còn cho thấy các điểm khởi đầu của hoạt động cambium và sản xuất các thành phần mạch thứ cấp. Các thí nghiệm bao gồm việc loại bỏ một phần nguồn và điều chỉnh sức chứa cho thấy rằng quá trình chuyển vị của cây giống đậu Hà Lan được điều chỉnh bởi sức chứa và phản ứng nhanh chóng với các điều kiện apoplast được thay đổi trong vùng rễ ngọn. Ở đây, một tiềm năng nước thấp dẫn đến sự gia tăng việc giải phóng phloem, được cho là cung cấp nhu cầu assimilate cho việc điều chỉnh thẩm thấu ngắn hạn của các tế bào bị ảnh hưởng thông qua con đường symplasmic.

Từ khóa

#vận chuyển phloem #cây giống đậu Hà Lan #giải phóng phân huỷ #sức chứa #điều chỉnh thẩm thấu

Tài liệu tham khảo

Baker, D.A., Milburn, J.A., eds. (1989) Transport of photoassimilates Longman, Scientific & Technical, Harlow, UK Canny, M.J. (1973) Phloem translocation. Cambridge University Press Delrot, S., Despeghel, J.-P., Bonnemain, J.-L. (1980) Phloem loading in Vicia faba leaves: Effect of N-ethylmaleimide and parachloromercuribenzenesulfonic acid on H+ extrusion, K+ and sucrose uptake. Planta 149, 144–148 Dick, P.S., ap Rees, T. (1975) The pathway of sugar transport in roots of Pisum sativum. J. Exp. Bot. 26, 305–314 Enstone, D.E., Peterson, C.A. (1992) The apoplastic permeability of root apices. Can. J. Bot. 70, 1502–1512 Erwee, M.G., Goodwin, P.B. (1984) Characterization of the Egeria densa Planch, leaf symplast: Response to plasmolysis, deplasmolysis and to aromatic amino acids. Protoplasma 122, 162–168 Eschrich, W. (1989) Phloem unloading of photoassimilates. In: Transport of photoassimilates, pp. 206–263, Baker, D.A., Milburn, J.A., eds. Longman Scientific & Technical, Harlow, UK Farrar, J.F. (1985) Fluxes of carbon in roots of barley plants. New Phytol. 99, 57–69 Farrar, J.F., Minchin, P.E.H. (1991) Carbon partitioning in split root systems of barley — relation to metabolism. J. Exp. Bot. 42, 1261–1269 Geiger, D.R., Fondy, B.R. (1980) Response of phloem loading and export to rapid changes in sink demand. Ber. Dtsch. Bot. Ges. 93, 177–186 Grimm, E., Bernhardt, G., Rothe, K., Jacob, F. (1990) Mechanism of sucrose retrieval along the phloem path — a kinetic approach. Planta 182, 480–485 Heyser, W, Heyser, R., Eschrich, W., Leonard, O.A. (1976) The influence of externally applied organic substances on phloem translocation in detached maize leaves. Planta 132, 269–277 Ho, L.C., Grange, R.I., Shaw, A.F. (1989) Source/sink regulation. In: Transport of photoassimilates, pp. 306–343, Baker, D.A., Miburn, J.A., eds. Longman Scientific & Technical, Harlow, UK Itoh, K., Nakahara, K., Ishikawa, H., Ohta, E. Sakata, M. (1987a) Osmostic adjustment and osmotic constituents in roots of mung bean seedlings. Plant Cell Physiol. 28, 397–403 Itoh, K., Nakamura, Y, Kawata, H., Yamada, T., Ohta, E., Sakata, M. (1987b) Effect of osmotic stress on turgor pressure in mung bean root cells. Plant Cell Physiol. 28, 987–994 Kallarackal, J., Orlich, G., Schobert, C., Komor, E. (1989) Sucrose transport into the phloem of Ricinus communis L. seedlings as measured by the analysis of sieve-tube sap. Planta 177, 327–335 Kochian, L.V., Lucas, W.J. (1983) Potassium transport in corn roots. II. The significance of the root periphery. Plant Physiol. 73, 208–215 Lambers, H. (1988) Growth, respiration, exudation and symbiotic associations: the fate of carbon translocated to the roots. In: Root development and function (Soc. Exp. Biol. Seminar Series vol. 30), pp. 125–145, Gregory, P.J., Lake, J.V., Rose, D.A., eds. Cambridge Lambers, H., van der Werf, A., Konnings, H. (1991) Respiratory patterns in roots in relation to their functioning. In: Plant roots: the hidden half, pp. 229–263, Waisel, Y., Eshel, A., Kafkafi, U., eds. Marcel Dekker, New York Basel Hong Kong Lee-Stadelmann, O.Y, Stadelmann, E.J. (1989) Plasmolysis and deplasmolysis. Methods Enzymol. 174, 225–246 M'Batchi, B., Delrot, S. (1984) Parachloromercuribenzenesulfonic Acid. A potential tool for differential labeling of the sucrose transporter. Plant Physiol. 75, 154–160 Meshcheryakov, A., Steudle, E., Komor, E. (1992) Gradients of turgor, osmotic pressure, and water potential in the cortex of the hypocotyl of growing Ricinus seedlings. Plant Physiol. 98, 840–852 Milburn, J.A., Kallarackal, J. (1989) Physiological aspects of phloem translocation. In: Transport of photoassimilates, pp. 264–305, Baker, D.A., Milburn, J.A., eds. Longman Scientific & Technical, Harlow Minchin, P.E.H. (1979) The relationship between spatial and temporal tracer profiles in transport studies. J. Exp. Bot. 30, 1171–1178 Morrod, R.S. (1974) A new method for measuring the permeability of plant cell membranes using epidermis free leaf disks. J. Exp. Bot. 25, 521–533 Murphy, R. (1989) Water flow across the sieve tube boundary: estimating turgor and some implications for phloem loading and unloading. IV. Root tips and seed coats. Ann. Bot. 63, 571–579 Oparka, K.J., Prior, D.A.M. (1992) Direct evidence for pressure-generated closure of plasmodesmata. Plant J. 2, 741–750 Oparka, K.J., Wright, K.M. (1988) Influence of cell turgor on sucrose partitioning in potato tuber storage tissues. Planta 175, 520–526 Patrick, J.W. (1990) Sieve element unloading: cellular pathway, mechanism and control. Physiol. Plant. 78, 298–308 Schmalstig, J.G., Cosgrove, D.J. (1990) Coupling of solute transport and cell expansion in pea stems. Plant Physiol. 94, 1625–1633 Schulz, A. (1986) Wound phloem in transition to bundle phloem in primary roots of Pisum sativum L. I. Development of bundle-leaving wound-sieve tubes. Protoplasma 130, 12–26 Schulz, A., Gersani, M. (1990) Regeneration of sucrose translocation in wounded roots of pea seedlings. J. Plant Physiol. 136, 599–605 Sharp, R.E., Silk, W.K., Hsiao, T.C. (1988) Growth of the maize primary root at low water potentials. Plant Physiol. 87, 50–57 Sharp, R.E., Hsiao, T.C., Silk, WK. (1990) Growth of the maize root at low water potentials. II. Role of growth and deposition of hexose and potassium in osmotic adjustment. Plant Physiol. 93, 1337–1346 Spollen, W.G., Sharp, R.E. (1991) Spatial distribution of turgor and root growth at low water potentials. Plant Physiol. 96, 438–443 Steudle, A. (1992) The biophysics of plant water: compartmentation, coupling with metabolic processes, and flow of water in plant roots. In: Water and life, pp. 173–203, Somero, G.N., Osmond, C.B., Bolis, C.L., eds. Springer, Berlin Heidelberg Torrey, J.G. (1965) Physiological bases of organization and development in the root. In: Handbuch der Pflanzenphysiologie, vol. XV, part 1: Differenzierung und Entwicklung, pp. 1256–1327, Ruhland, W., ed. Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York Wanner, H. (1950) Histologische und physiologische Gradienten in der Wurzelspitze. Ber. Schweiz. Botan. Gesellsch. 60, 404–412 Warmbrodt, R.D. (1987) Solute concentrations in the phloem and apex of the root of Zea mays. Am. J. Bot. 74, 394–402 Westgate, M.E., Boyer, J.S. (1985) Osmotic adjustment and the inhibition of leaf, root, stem and silk growth at low water potentials in maize. Planta 164, 540–549 Willenbrink, J., Doll, S., Getz, H.-P., Meyer, S. (1984) Zuckeraufnahme in isolierten Vakuolen und Protoplasten aus dem Speichergewebe von Beta-Rüben. Ber. Deutsch. Bot. Ges. 97, 27–39 Williams, J.H.H., Minchin, P.E.H., Farrar, J.F. (1991) Carbon partitioning in split root systems of barley: The effects of osmotica. J. Exp. Bot. 42, 453–460