トウモロコシメソコチルにおけるフィトクロム媒介フォトトロピズムは、光とPFR勾配、光成長応答、および光緊張の間の関係

トウモロコシ（Zea Mays L.）の苗の一方的な照射は、フルエンス率の勾配をもたらし、したがって飽和以下であり、フィトクロム（PFR）の遠赤吸収型の勾配です。青、赤、遠赤色光によって確立されたPFR勾配は、メソコチルで分光光度測定されていました。これらのPFR勾配とフィトクロム光変換のFluence-Response曲線に基づいて、Fluence-Rate勾配が計算されました。青（460 nm）のフルエンスレート勾配は、赤（665 nm）の勾配よりも急勾配であり、遠赤色の光（725 nm）よりも急勾配でした。フロントとリアのフルエンスレート比は、1：0.06（460 nm）、1：0.2（665 nm）、および1：0.33（725 nm）でした。トウモロコシメソコチルのフィトクロムを介したフォトトロピズムが局所フィトクロム媒介成長阻害によって引き起こされるという仮定は、次の方法でテストされました。第一に、成長阻害のためのPFR応答曲線が計算されました。これらの計算は、PFR勾配の測定と、赤色誘発性光誘発からのデータに基づいていました。第二に、成長阻害のためのPFR応答曲線は、青と赤色光誘発性の光陽性のフルエンス応答曲線を計算するための基礎として使用されました。最後に、これらの計算結果を実験データと比較しました。トウモロコシメソコチルのフィトクロムを介したフォトトロピズムの閾値は、フィトクロムの見かけの光変換断面を反映しているのに対し、最大誘導性のある曲率は、メソコチル全体の光（PFR）勾配の急勾配に依存すると結論付けられました。

Unilateral irradiation of maize (Zea mays L.) seedlings results in a fluence-rate gradient, and hence below saturation, a gradient of the far-red-absorbing form of phytochrome (Pfr). The Pfr-gradients established by blue, red and far-red light were spectrophotometrically measured in the mesocotyl. Based on these Pfr-gradients and the fluence-response curves of phytochrome photoconversion the fluence-rate gradients were calculated. The fluence-rate gradient in the blue (460 nm) was steeper than that in the red (665 nm), which in turn was steeper than that in the far-red light (725 nm). The fluence-rate ratios front to rear were 1:0.06 (460 nm), 1:0.2 (665 nm), and 1:0.33 (725 nm). The assumption that phytochrome-mediated phototropism of maize mesocotyls is caused by local phytochrome-mediated growth inhibition was tested in the following manner. Firstly, the Pfr response curve for growth inhibition was calculated; these calculations were based on measurements of Pfr-gradients and data from red-light-induced phototropism. Secondly, the Pfr response curve for growth inhibition was used as a basis for calculating fluence-response curves for blue-and far-red-light-induced phototropism. Finally, these calculated results were compared with experimental data. It was concluded that the threshold for phytochrome-mediated phototropism of maize mesocotyls reflects the apparent photoconversion cross section of phytochrome whereas the maximal inducable curvature depends on the steepness of the light (Pfr) gradient across the mesocotyl.