根の重力屈性

先日ジャガイモを収穫しました。

ジャガイモの塊根（イモの部分）は種芋よりも上に出来ます。

が、根は下に伸びで、その根の先に塊根ができます。

何となく不思議な気がしませんか？



そもそも、なぜ茎は上に、根は下に伸びるのでしょうか？

調べてみると、実はこんな単純なこともよくわかっていないようです。

私たちは、植物を様々に利用して生活していますが、その割に分からないことはいくらでもあるようですね。

ということで、今回はなぜ根は下に伸びるか？ということについて。



この現象は、重力屈性と呼ばれています。

重力屈性の中で、茎は重力に逆らって伸びるので負の重力屈性、根は重力の向きに伸びるので正の重力屈性、と言います。

根の重力屈性についての、一応それらしいと考えられているメカニズムを書くと、以下のようになります。



根の先端には根冠という部分があり、ここの細胞が分裂、成長して根が伸びます。

この根冠部分には、アミロプラストという、デンプン質の重たい物質があります。

そして、このアミロプラストは細胞内を重力の方向に沈降して行きます。



ここで、もしも根が横に向いていたとしましょう。

そうすると、アミロプラストは、細胞の下の部分に溜まって上にはなくなります。

これがきっかけとなって、カルシウムイオンが根の上の方に移動します。

カルシウムイオンは、植物の生理的な情報を伝達する働きがあり、これを契機として植物ホルモンの量が上下で変わります。

関連する植物ホルモンとしては、アブシジン酸とかオーキシンとされており、生長を抑制する働きがあります。

これらの濃度が上下で異なることにより、下側の成長が抑制され、上側に比べて遅くなります。

その結果、根が下に曲がっていきます。



分かったような、分からないような説明ですね。

ともかく、カルシウムイオンが植物の健全な情報伝達には重要だ、ということですね。

カルシウムの補給には気をつけましょう。



ちなみに、重力以外にも光や水分、温度など、様々な要因で根の伸長方向は変わります。

これを確かめる実験として、人工衛星の中で（無重力状態で）植物を育てたりしています。

ここまでやるか！と感心してしまいます。

また、上記のような屈性と関連しますが、根はらせん状に成長する、回旋運動も知られています。

根冠の細胞分裂や伸長が根の左右で異なることにより、このような回旋運動が起こるとされています。

抵抗の大きい土の中で、根が伸長するのに役立っていると考えられています。

イネなどでも観察されていて、苗立ち率との関連が認められているようです。

どのようにしたらこういった重力屈性や回旋運動が制御でき、園芸に応用できるか、今後の研究の進展に期待したいです。



以上、今回は興味のおもむくまま、調べてみました。

参考にした本
根の発育学　森田茂紀　東京大学出版会

※もしよろしければメルマガ登録お願いします→ 登録フォーム