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向光性

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图中的真菌Phycomyces亦有向光性现象。
红豆的向光性

向光性(英语:phototropism)是向性的一种,指生物的生长朝向光源较强烈的方向而影响的性质,常见于植物之中。朝向有光的一面生长称为正向光性,反之称为负向光性。大部分植物的部都是正向光性的,这可帮助叶的光合作用。而部通常是负向光性的,不过向地性对根部生长方向更为重要。 所以其实植物的正向光性和负向地性是一样的意思。 在部分植物中,茎部的正向光性是由一种由茎顶分泌的生长素造成的。受光的一面生长素合成受阻,背光的一面因此会含有更多的生长素并向下运输。生长素一方面能够刺激细胞膜上的质子泵,质子由胞浆流入胞壁,造成胞壁酸化。氢键和细胞壁多糖之间的键裂解,细胞壁松弛,细胞水势下降。细胞外水分流入造成细胞的伸长生长。另一方面,生长素会在基因水平上调节蛋白质合成,如周期蛋白,促进植物生长。

发现者

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查尔斯·达尔文晚年(70岁左右)也花了一段时间研究植物的向光性。他与儿子弗朗西斯·达尔文(Francis Darwin) 于1880年将结果发表于《植物运动的力量》(The Power of Movement in Plants)一书。达尔文观察草的种子发芽生长,发现芽会朝向太阳光照的方向生长,而且接受阳光讯号与产生反应是在不同的部位。后来的研究证明芽鞘的顶端会感受阳光而释出讯号(即生长素),使得芽鞘下方的组织在受光面生长速度慢,背光面生长速度快,使新生的芽趋向光源方向生长,即为现在所知的向光性之表现。

重要性

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向光性使植物向太阳光的方向生长,以获取最多的光源进行光合作用,并同时把植物带向高处较多阳光的地方,这有利于种子的传播。根的负向光性则能使根向泥土深部生长,以获取足够水分、养分和矿物质,以及使根能抓紧泥土,固定植物位置。

原因

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外因:单侧光照射

内因:胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光侧,使两侧生长不均匀,背光侧生长快,向光侧生长慢,胚芽鞘向光弯曲