뿌리털

Root hair
root tip, 어린 뿌리털을 보여주는 것

뿌리털, 즉 흡수성 털은 표피 세포의 성장으로 식물 뿌리의 끝에 있는 특화된 세포다. 그것들은 단일 세포의 측면 확장이며, 분기되는 경우가 거의 없다. 그것들은 성숙의 지역, 뿌리에서 발견된다. 뿌리털세포는 뿌리털세포의 체적비를 높여 식물 수분 흡수를 개선하는데, 이는 뿌리털세포가 더 많은 물을 섭취하도록 낮춘다. 뿌리털 세포 안에 있는 큰 바쿠올은 이 섭취를 훨씬 더 효율적으로 만든다. 뿌리털은 식물과 근막균류 사이의 주요 접점이기 때문에 영양소 섭취에도 중요하다.

함수

뿌리털의 기능은 식물 전체에 보내질 토양에 있는 물과 미네랄 영양분을 모으는 것이다. 뿌리에서는 대부분의 물 흡수가 뿌리 털을 통해 일어난다. 뿌리털의 길이는 흙 입자 사이로 침투할 수 있게 하고, 해로운 박테리아 생물이 자일혈관을 통해 식물로 들어가는 것을 막는다.[1] 이러한 털의 표면적을 증가시키면 식물이 영양분을 흡수하고 미생물과 상호작용하는데 더 효율적이게 된다.[2] 뿌리털세포는 광합성을 하지 않기 때문에 엽록체를 함유하지 않는다.

중요도

뿌리털은 식물에 필요한 대부분의 물과 영양분을 흡수하기 위해 필요하기 때문에 중요한 표면을 형성한다. 그들은 또한 레구메 식물의 뿌리 결절 형성에 직접 관여한다. 뿌리털은 박테리아 주위를 휘감아 감염실을 분열된 피질세포로 형성하여 결절을 형성할 수 있게 한다.[3]

표면적이 넓어 뿌리털을 통해 물과 광물을 적극적으로 섭취하는 것이 효율성이 높다. 뿌리털세포는 또한 산(예: 말산, 구연산)을 분비하는데, 이것은 광물의 산화 상태를 변화시켜 광물을 용해시켜 이온의 흡수를 용이하게 한다.[4]

포메이션

뿌리털 세포는 지름 15~17마이크로미터, 길이는 80~1500마이크로미터로 다양하다.[5] 뿌리털은 분화의 영역이라고도 불리는 성숙의 영역에서만 발견된다.[6] 그것들은 연장의 영역에서는 발견되지 않는데, 아마도 오래된 뿌리털이 뿌리가 길어질 때 깎여서 흙을 통해 이동하기 때문일 것이다.[7] 뿌리털은 최소한 1 μm/min로 빨리 자라서 세포확장 연구에 특히 유용하다.[8] 뿌리모세포 발달 직전과 도중에 인산화효소 활성도가 높아진다.[9]

곰팡이 상호작용

뿌리털은 특히 공생균류와의 상호작용을 통해 건강한 식물 영양을 위해 필수적이다. 공생 균류와 뿌리털은 AM 균류에 의해 형성된 아르부근 균근 균근과 EM 균에 의해 형성된 ectomycorrhiza와 같은 균근 공생물을 생산한다.[10] 이러한 것들은 매우 흔하며,[11] 그것이 곰팡이와 식물 모두에게 가져다주는 이점 때문에 지상 식물 종의 90%에서 발생한다.[12]

전자파 곰팡이균에 대한 이러한 관계의 형성은 뿌리털의 식민지화로부터 시작된다. 이 과정은 EM 균이 흙에서 나온 뿌리털에 달라붙을 때 시작된다.[13] 이어 이 균은 뿌리털이 매우 민감한 분산 인자를 분비해 히패가 표피세포에 침투해 뿌리피질의 첫 번째 층에 하티그망을 만들 수 있게 한다.[13] 이 고도로 갈라진 구조물은 곰팡이 세포가 식물과 곰팡이 사이의 교환에 적응하면서 두 유기체 사이의 인터페이스 역할을 한다.[14] 이 과정은 AM 균이 뿌리털을 식민지화하는 방법과 비슷하지만, 확산성 요인 대신 하이드롤을 분비해 세포 월(l)을 이완시켜 히패가 들어갈 수 있게 하고 하티그 그물은 없다.[13]

뿌리털의 곰팡이 군집의 다양한 효과는 이러한 관계가 식물과 곰팡이 종 모두에게 이롭다는 것을 보여주지만, 그 주된 효과는 뿌리털 성장에 있다. 균류는 실제로 물이나 영양소가 부족하면 뿌리털의 성장에 영향을 미친다.[13] 이 두 유기체 모두 영양소와 물을 필요로 하기 때문에, 이들의 협력은 상호 생존에 필수적이다. 결핍이 발견되면 식물의 가뭄 스트레스 반응이 촉발되어 뿌리털이 자라게 된다.[12] 이어 균의 근막염은 확장된 계통을 이용해 식물이 정확한 영양영역을 찾을 수 있도록 도와주며 뿌리가 자라야 할 방향을 알려준다.[13] 이것은 뿌리 성장을 더욱 효율적으로 만들고, 다른 신진대사 과정을 위한 에너지를 보존하며, 이는 다시 그러한 대사 제품을 먹이로 하는 곰팡이균에게 혜택을 준다.

, 서바이벌

새로운 뿌리털 세포가 자라게 되면 인근 세포에서 뿌리털의 성장을 억제하는 호르몬을 배설한다. 이것은 이 세포들의 실제 털의 균등하고 효율적인 분배를 보장한다.[citation needed]

식물을 재포팅하거나 이식하는 것은 아마도 상당 부분 뿌리털 세포가 벗겨지는 결과를 가져올 수 있으며, 이것은 기형을 유발할 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ "Water Balance in Plants". The Wonder of Science (in American English). Retrieved 2021-11-16.
  2. ^ Grierson, C.; Schiefelbein, J. (2002). "Root Hairs". The Arabidopsis Book. 1: e0060. doi:10.1199/tab.0060. PMC 3243358. PMID 22303213.
  3. ^ Mergaert, Peter; Uchiumi, Toshiki; Alunni, Benoît; Evanno, Gwénaëlle; Cheron, Angélique; Catrice, Olivier; Mausset, Anne-Elisabeth; Barloy-Hubler, Frédérique; Galibert, Francis; Kondorosi, Adam; Kondorosi, Eva (28 March 2006). "Eukaryotic control on bacterial cell cycle and differentiation in the Rhizobium–legume symbiosis". Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (13): 5230–5235. Bibcode:2006PNAS..103.5230M. doi:10.1073/pnas.0600912103. PMC 1458823. PMID 16547129.
  4. ^ Gerke, Jörg; Römer, Wilhelm; Jungk, Albrecht (1994). "The excretion of citric and malic acid by proteoid roots of Lupinus albus L.; effects on soil solution concentrations of phosphate, iron, and aluminum in the proteoid rhizosphere in samples of an oxisol and a luvisol". Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde. 157 (4): 289–294. doi:10.1002/jpln.19941570408.
  5. ^ 1965년 에서 인용된 디트마르
  6. ^ https://www.colby.edu/biology/BI237/roots.pdf
  7. ^ "Roots Boundless Biology". courses.lumenlearning.com. Retrieved 2021-11-16.
  8. ^ Grierson, Claire; Schiefelbein, John (1 January 2002). "Root Hairs". The Arabidopsis Book. 1: e0060. doi:10.1199/tab.0060. PMC 3243358. PMID 22303213.
  9. ^ Dosier, Larry W.; Riopel, J. L. (1977). "Differential Enzyme Activity During Trichoblast Differentiation in Elodea Canadensis". American Journal of Botany. 64 (9): 1049–1056. doi:10.1002/j.1537-2197.1977.tb10794.x.
  10. ^ Ezawa, Tatsuhiro; Smith, Sally E.; Smith, F. Andrew (2002-07-01). "P metabolism and transport in AM fungi". Plant and Soil. 244 (1): 221–230. doi:10.1023/A:1020258325010. ISSN 1573-5036. S2CID 25801972.
  11. ^ Parniske, Martin (October 2008). "Arbuscular mycorrhiza: the mother of plant root endosymbioses". Nature Reviews Microbiology. 6 (10): 763–775. doi:10.1038/nrmicro1987. PMID 18794914. S2CID 5432120.
  12. ^ a b Frary, Amy (2015). "Plant Physiology and DevelopmentPlant Physiology and Development edited by Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian Max Moller, and Angus Murphy. 2014. . ISBN 978-1-60535-255-8 $123.96 (casebound); $80.58 (looseleaf). Sinauer Associates Inc., Sunderland, MA". Rhodora. 117 (971): 397–399. doi:10.3119/0035-4902-117.971.397. ISSN 0035-4902. S2CID 85738640.
  13. ^ a b c d e Zou, Ying-Ning; Zhang, De-Jian; Liu, Chun-Yan; Wu, Qiang-Sheng (2018-10-30). "Relationships between mycorrhizas and root hairs". Pakistan Journal of Botany. 51 (2). doi:10.30848/pjb2019-2(39). ISSN 0556-3321.
  14. ^ Nehls, U. (2008-02-16). "Mastering ectomycorrhizal symbiosis: the impact of carbohydrates". Journal of Experimental Botany. 59 (5): 1097–1108. doi:10.1093/jxb/erm334. ISSN 0022-0957. PMID 18272925.