什么是植物的向性運(yùn)動：植物對外界環(huán)境刺激而引起的定向生長運(yùn)動
所謂植物的向性運(yùn)動是指：一些高等植物的器官發(fā)生位置和方向上的變動。因為植物不能像動物那樣自由地移動整體位置,，所以它只能植物體的器官在空間發(fā)生位置和方向的變動,。下面將為你詳細(xì)解釋向性運(yùn)動的真相。
什么是植物的向性運(yùn)動
植物的向性運(yùn)動（tropic movement）是指植物對外界環(huán)境中的單方向刺激而引起的定向生長運(yùn)動,。它主要是由于不均勻生長而引起的,，因此切去生長區(qū)域的器官或者已停止生長的器官都不會表現(xiàn)向性運(yùn)動。根據(jù)刺激的種類可以相應(yīng)地分為向光性,、向重力性,、向水性、向化性和向觸性等,。
向光性
是指植物器官因單向光照而發(fā)生的定向彎曲能力,。通常，幼苗或幼嫩的植株向光源一方彎曲,，稱正向光性,；許多植物的根是背光生長的，稱負(fù)向光性,；而有些葉片是通過葉柄扭轉(zhuǎn),，使自己處于對光線適合的位置,，與光線通常呈垂直反向，即表現(xiàn)橫向光性,。向光性是植物對外界環(huán)境的有利適應(yīng),。
向光性產(chǎn)生的機(jī)理仍在研究中，傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為是生長素濃度的差異造成的,，是光刺激生長素自頂端向背光面?zhèn)认蜻\(yùn)輸,，背光面的生長素濃度高于向光面，背光面的生長較快,，因此發(fā)生向光彎曲,。但近年來認(rèn)為，向光性的產(chǎn)生是由于生長抑制物質(zhì)如蘿卜寧,、蘿卜酰胺,、黃質(zhì)醛等的分布不均勻而引起的。藍(lán)光對向光性運(yùn)動最有效,。
重力向性
是植物對地心引力的定向生長反應(yīng),。根具有正向重力性，莖具有負(fù)向重力性,。葉和某些植物的地下莖還有橫向重力性,。稻、麥倒伏后,，能再直立起來就是因為莖節(jié)有負(fù)向重力性的緣故,。植物具有向重力性具有明顯的生物學(xué)意義。
植物在重力刺激下重新取向的過程可分感受,、轉(zhuǎn)導(dǎo)和順應(yīng)三個階段,。應(yīng)用視頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)精確地測定玉米根的向重力性反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)約35的樣品受重力后穩(wěn)定地向下彎曲,。但其余65的樣品,，在達(dá)到垂直指向前，有彎曲返回現(xiàn)象,，重新彎曲時可在垂直指向周圍來回擺動。
根冠是感受重力的部位,。摘除根冠或移植根冠,，根會失去或恢復(fù)順應(yīng)重力的特性。根冠細(xì)胞里有感受重力的細(xì)胞器如淀粉粒,，常稱平衡石,。它們的沉積常與感受重力的變化呈正相關(guān)。用玻璃毛細(xì)電極測定重力取向變化時菜豆根伸長區(qū)細(xì)胞的電勢,，發(fā)現(xiàn)上下側(cè)電勢有急劇的不對稱變化,，這意味著伸長區(qū)也感受重力刺激,。
很早就有人提出重力刺激可產(chǎn)生某種延長細(xì)胞物質(zhì)的不對稱分布，1937年Thimann概括為生長素的不均勻分布引起組織不對稱的生長,。生物測試法,、色譜法都證實水平放置的根、莖的上側(cè)生長素減少,，下側(cè)生長素增加,。因根對生長素的敏感性強(qiáng)，故生長素將抑制組織下側(cè)的生長而導(dǎo)致根的正向重力性,，莖反之而導(dǎo)致莖的負(fù)向重力性,。后來又發(fā)現(xiàn)在垂直取向的根中，鈣均勻分布,；而水平取向的根中,，鈣向下側(cè)運(yùn)動。并且,，根冠中鈣調(diào)素的濃度是伸長區(qū)的4倍,。施加鈣調(diào)素的抑制劑將會阻礙彎曲，因而鈣泵和生長素泵學(xué)說認(rèn)為,，在這兩個泵的作用下,，鈣和生長素在根冠下側(cè)增多并聚積，從而引起處于不同位置的根內(nèi)發(fā)生不同變化,。
根冠的淀粉體受到重力影響,，向下運(yùn)動壓在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，誘使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)將鈣釋放出來,，鈣與鈣調(diào)素結(jié)合,，呈激活狀態(tài)，激活鈣泵和生長素泵,；分別將鈣和生長素運(yùn)到細(xì)胞壁,；生長素大部分分布在根的下側(cè)，鈣也促進(jìn)生長素返回伸長區(qū)下側(cè),；這樣,，下側(cè)生長素過多，抑制伸長區(qū)伸長,，而上側(cè)生長素較少,，生長正常；上側(cè)生長快,，下側(cè)生長慢,，所以根就向重力方向彎曲生長。
近來,，有人發(fā)現(xiàn)禾本科植物狗牙根匍匐莖重力刺激后,，乙烯水平的上升與重力彎曲呈正相關(guān),，并且可以促使ACC合成酶及乙烯形成酶系，故認(rèn)為乙烯也與向重力性有關(guān),。有人發(fā)現(xiàn)大豆的重力彎曲與一系列的mRNA的不對稱分布有關(guān),，刺激3min后，有人分析了生長素與受體結(jié)合后的反應(yīng),，認(rèn)為重力取向變化時,，組織對生長素的敏感度的變化更為重要。
光刺激誘發(fā)的效應(yīng)是穩(wěn)定的,，短時間的重力刺激不能抵消向光性,，但長時間的重力刺激可以消除向光性。紅光對向重力性反應(yīng)變化敏感,，且不能被遠(yuǎn)紅光所逆轉(zhuǎn),，故認(rèn)為光敏色素也與向重力性反應(yīng)有關(guān)。重力刺激撤消,，根的彎曲可隨之減小以致消失,，它可能來自刺激前的記憶。
隨著太空技術(shù)的發(fā)展,，人們都渴望揭示向性運(yùn)動的機(jī)理,。進(jìn)一步的工作是確認(rèn)最初發(fā)生的事件及關(guān)系，完善并修正以上多種看法,，以尋求它們之間的關(guān)系,，并能用以指導(dǎo)生產(chǎn)。
向化性
向化性（chemotropism）是指由于植物周圍化學(xué)物質(zhì)分布不均勻引起的生長運(yùn)動,。根的生長有向化現(xiàn)象,，總是向肥料較多的區(qū)域生長。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上利用作物的這種特性,，可以用施肥影響根的生長,，例如，水稻深層施肥可使根向土壤深層生長,，分布廣,，對吸收水肥有利；又如種植香蕉時,，可以采用以肥引芽的辦法,，把肥料施在人們希望它長苗的空曠處，使植株分布均勻,。
向水性
當(dāng)土壤較干燥而水分分布不均勻時，根總是向較潮濕的地方,，即水勢高的區(qū)域生長,，這種現(xiàn)象叫做向水性,。由于根的向重力性反應(yīng)大大強(qiáng)于向水性反應(yīng)，所以根的向水性研究較為困難,。一種豌豆突變體的發(fā)現(xiàn)解決了這個問題,。該突變體既無向重力性反應(yīng)，又無向光性反應(yīng),。利用這個突變體研究的結(jié)果表明,，感受濕度梯度導(dǎo)致正向水性反應(yīng)的部位是根冠，鈣在根向水性反應(yīng)中有作用,。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上蹲苗的采用,，就是有意識地限制水分的供應(yīng)，促使根向深處生長,。
向觸性
向觸性（thigmotropism）是指有些植物與一個固體物接觸時,，很快發(fā)生生長變化的反應(yīng)，最常見的例子就是黃瓜,、南瓜,、絲瓜、豌豆,、葡萄等植物的卷須,。正在生長的卷須自發(fā)地進(jìn)行著回旋轉(zhuǎn)頭運(yùn)動，不停地尋找附近的支持物,，卷須端部腹側(cè)較為敏感,，與固體物一接觸，立刻產(chǎn)生電波和化學(xué)物質(zhì)向下傳遞,，引發(fā)兩側(cè)細(xì)胞不均衡生長,，很快圍繞固體物纏繞起來，可在lh內(nèi)繞幾圈,。這些植物依靠這種方式向上攀緣生長,。卷須的行為包括自發(fā)的、向觸性和感觸性運(yùn)動,，由膨壓,、不均衡生長和原生質(zhì)收縮共同作用下完成。
有人做了這樣一個實驗,，將豌豆卷須置黑暗條件下3天,，再摩擦卷須，它們不卷曲,，這可能是因為卷須運(yùn)動需要ATP,；如果在摩擦后一小時內(nèi)照光，就有卷曲反應(yīng),，這說明卷須對觸覺的刺激有“記憶”能力,。