花が成長するためには、師部から糖分が供給される必要があります。 配信は、失敗すると開発が停止する可能性があるため、重要な役割を果たします。 失敗は、水の制限時に特によく見られ、トウモロコシなどの穀物作物では、果実の数またはサイズが減少し、生産性が低下します。 他家受粉は、雌の小花が生存していないときに花粉が生存可能であることが多いことを示すため、トウモロコシの失敗は主に雌の小花に関係しています。
トウモロコシの雌花は解剖学的に単純であるため、便利な実験ツールです。 各小花の基部の小花柄には、丸い核を保持するゴルフティーに似た、明確なカップ状の師部末端があります。 受粉時かつ受精前は、小花には胚がなく、組織は完全に母性のものであるため、遺伝学が単純化されます。 この単純さのため、トウモロコシの小花は、最近出版された新しい論文で使用されました。 Annals of Botany。 この結果は、胚が存在しないにもかかわらず、アポプラストが師部内容物をトウモロコシの雌小花に運ぶ経路の一部であることを示している。 師部軸に沿って、師部内容物は保持されますが、末端では非選択的にアポプラストに放出されます。 放出は、小柄の師部末端周囲の実質の原形質膜によって制御されます。 放出の非選択性が、末端のシーブセル内の圧力が低く、バルクフローをシンクに向けて推進する理由である可能性があります。 このシステムにはアポプラストでのスクロースの加水分解が含まれており、そこにグルコースが蓄積します。 核は放出された化合物を選択的に吸収し、それらを胚嚢に供給し、その後胚に供給します。
膜選択性の違いにより、トウモロコシの小花が発生するアポプラストへの師部輸送が促進されます。 Annals of Botany 111（4）：551-562
抽象
花の発達は師管から運ばれる光合成産物に依存します。これまでの研究では、花への経路はアポプラストまたはシンプラストのいずれかを経由することが示唆されていました。本研究の目的は、その経路とその作用機構を明らかにすることです。トウモロコシ（Zea mays) 植物を受粉まで栽培した。簡便のため、すべての組織が母体由来であることを保証するために、受精前に小花を収穫した。師管からのスクロースは小花に到達するまでに加水分解されてグルコースとなるため、酵素ベースのアッセイを使用して組織の画像化とグルコース分析を行った。また、カルボキシフルオレセイン二酢酸を茎に与え、同様に画像化と分析を行った。生きた切片の画像化により、師管の内容物が小花の珠心の下にある花柄アポプラストに放出されていることが明らかになった。グルコースまたはカルボキシフルオレセインが検出され、洗い流すことができた。カルボキシフルオレセインについては、師管柔組織の細胞膜が放出を制御しているようであった。放出後、珠心はアポプラストのグルコースを選択的に吸収し、カルボキシフルオレセインを拒絶した。胚が存在しないにもかかわらず、珠心下のアポプラストは師管内容物の貯蔵庫であり、厳密に合生体への経路は否定される。グルコースとカルボキシフルオレセインが非選択的に放出されたため、小花への経路は、後に胚が存在する場合の経路と類似していた。この非選択的な放出は、師管末端の膨圧が師管内容物の完全な浸透圧ポテンシャルと釣り合うことができず、シンクに向かうバルクフローを促す下向きの圧力勾配を生み出すことを示唆している。このような勾配は、フィッシャーとキャッシュ・クラークによって以前に小麦で測定されている。同時に、珠心膜によるアポプラストからの選択的吸収は、この組織の完全な膨圧を支え、胚嚢を母植物から隔離する。この隔離は、後に胚が発生した際にも継続するはずである。
