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表皮毛

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表皮毛由植物表皮細胞發育而來,廣泛分佈於陸生植物,是生長在植物表皮組織的一種特化結構。其形態多種多樣,可以由一個細胞構成,也可以由多個細胞構成;有分支的,也有不分支的 ;有的有腺體,可分泌生物鹼 (如尼古丁、類萜等 )、驅逐劑或有毒物質來驅趕植食性昆蟲,有的則無腺體。
中文名
表皮毛
外文名
trichome
術    語
生物學
植物學
器官結構
功    能
保護組織
學    科
生物

目錄

表皮毛簡介

表皮毛由植物表皮細胞發育而來。表皮是覆蓋在植物體表面的一種保護組織,是植物體與環境接觸的最外層。大多數表皮毛由表皮細胞變化而來,有的由單細胞組成,有的由多細胞組成;有的是活細胞,也有的是死細胞。還有些表皮毛細胞內有液泡,由於胞液成分不同或折射的原因,成片的表皮毛往往呈現灰白色、銀色、黃色或其他顏色。
表皮毛細胞一般都比表皮細胞大,約為幾百個微米,最長的(如棉籽上的表皮毛)可達40~80毫米。 表皮毛的種類很多。按它們是否具有分泌能力可分為腺毛和非腺毛;按細胞組成可分為單細胞毛和多細胞毛,單列毛和多列毛;按形狀分,有頭狀、星狀、鈎狀、鱗片狀等。例如沙棗的葉面和幼枝表面有點點白星,放在顯微鏡下觀察,原來這些“白星”是一朵朵美麗的菊花樣突起物,這也是一種表皮毛。各種不同的表皮毛使植物有不同的外觀。
表皮毛的功能:表皮毛與表皮上的氣孔、角質層、蠟質等互相配合,共同完成各種不同的保護功能。
擬南芥的表皮毛 擬南芥的表皮毛
此外,植物的根毛在發育上與表皮毛具有相似的機制,也屬於表皮毛的一種。

表皮毛類型

表皮毛是植物地上組織表皮細胞分化出的特殊結構。表皮毛有多種類型:單細胞型和多細胞型;分支型和不分支型;分泌腺體型和非分泌型。擬南芥蓮座葉、莖葉、莖和花器官上均存在表皮毛。擬南芥的表皮毛是單細胞的,有2~4個分支 [1] 

表皮毛功能

勿忘我,可見表皮毛 勿忘我,可見表皮毛
表皮毛的存在加強了表皮的保護作用。一方面,可以相對地防止生物侵害,另一方面,削弱了強光的影響,加強了對蒸騰的控制,對植物的生活是有利的 [2] 

表皮毛發育

在植物的葉片上通常產生一些特化的結構,這是它發揮生理功能的需要。表皮毛和氣孔就是這樣的特化結構,擬南芥發育中葉表皮上發育中和成熟的表皮毛、氣孔之間由表皮細胞相間,表皮毛和氣孔在表皮上的分佈有一定的空間距離。在擬南芥和煙草中,葉的表皮毛細胞在葉原基形成之後緊接着出現。擬南芥葉的表皮毛是由一個細胞發育而來。成熟的葉表皮毛有三到四個分支,發育階段有起始階段、原表皮細胞分裂停止階段、細胞擴張延伸分化階段 [3] 
表皮毛的發育由一些基因包括R2R3 MYB轉錄因子GIABRA1(GL1)、MYB23、bHLH轉錄因子CBIABRA3( Gl3)、ENHENCER OF GLABRA3(EGL3)等調控。按照表皮細胞是否能分化成為表皮毛,可以將這些基因分為促進因子和抑制因子。促進因子包括上述基因中的GL1、bHLH轉錄因子GL3、WD40-repeat protein TTG1,它們可以組成一個異源蛋白複合體並促進,TC2和CL2表達。負調控因子包括CPC、TRY、ETC1、ETC2、ETC3和TCL1,它們都是R3 MYB轉錄因子家族成員,也可以與TTG1和GL3形成複合體,抑制向表皮毛細胞的分化。表皮毛細胞進行4次胞內DNA複製,因此染色體倍性為32,而旁邊的表皮細胞正常分裂。細胞週期相關調控基因SIM、TRY、Sl CycB2等參與控制表皮毛胞內DNA複製過程,sim突變體不僅細胞染色體倍性變異,而且直接影響表皮毛的發育。GA和SA激素對錶皮毛的發育具有拮抗作用:高濃度GA和JA可以提高表皮毛的數量,高濃度SA則起到抑制作用 [4] 
參考資料
  • 1.    許智宏,薛紅衞主編,植物激素作用的分子機理,上海科學技術出版社,2012.10,第200頁
  • 2.    北京林學院主編,全國高等林業院校試用教材 植物學,中國林業出版社,1981年08月新1版,第39頁
  • 3.    嚴海燕主編,植物發育生物學,武漢大學出版社,2015.02,第313頁
  • 4.    嚴海燕主編,植物發育生物學,武漢大學出版社,2015.02,第314頁