師部：植物で糖・栄養分・シグナルを運ぶ生きた組織

構造と構成要素

師部は、複数の細胞型から成る複合組織である。被子植物における輸送路は師管要素であり、これは細長い生細胞が端と端で連結し、多孔質の師板を備えたもので、師管液を通導する。各師管要素には一つまたは複数の伴細胞が密接に付随し、伴細胞は代謝を維持するとともに、溶質の積み込みと積み下ろしを助ける。師部柔細胞や繊維などの支持細胞は、貯蔵と機械的強度を担う。樹木では師部は樹皮の内層に位置し、このことはギリシア語のφλοιος（phloios）に由来する「phloem」という語にも反映されている。多くの木本種では、この領域は葉から根や木質組織へ炭水化物を輸送するうえで不可欠である（樹木、樹皮）。

輸送の仕組み

師部における長距離移動は、一般に供給源から吸収源へのパターンに従う。糖をつくる、または放出する細胞である供給源は糖を師部へ送り出し、浸透圧勾配を生じさせる。これにより水が流入して静水圧が発生し、糖が消費または貯蔵される吸収源へ向かう集団流を駆動する。この圧流説は師部輸送の説明に広く用いられるが、積み込みと積み下ろしは異なる細胞経路で起こり得るうえ、制御も受ける。成長や貯蔵の需要が変化すれば輸送は動的に切り替えられるため、流れは厳密な一方向ではなく、異なる師部の条では双方向となることもある。

生態的相互作用と注目すべき事実

師部は特殊化した動物や微生物の食物源でもある。アブラムシなどの師部液を吸う昆虫、ならびにその他の昆虫は、細い口器を師管要素に差し込み、栄養に富む師管液を利用する。師部内の高い圧力によって、師管液はしばしば昆虫内へ流れ込む。余分な糖は甘露として排出され、葉や表面を覆い、すす状の菌類の生育を促すことがあり、植物の健康や外観に影響を及ぼす。

• 木部との関係：師部は、水を上方へ輸送する木部とともに働く。木部が供給する水は師部の圧力を生じさせる助けとなり、光合成と植物全体の機能を支える。
• 類比と相違：師部は有機溶質とシグナルを移動させるが、動物の血管に直接対応するものではない。固有の細胞配置をもつ、植物特有の生きた組織である。

師部の役割は炭素の配分にとどまらない。発生やストレス応答を調整するホルモン、小分子RNA、タンパク質シグナルを伝達し、一部の病原体の経路にもなる。実用面では、環状剥皮（師部の除去）が作物や樹木の健全性に及ぼす影響、師部を吸汁する害虫の管理の難しさ、収量向上を目指した師部への積み込み改善への研究関心などがある。トレーサー研究や昆虫の口針の利用といった実験手法は、科学者が無傷の植物における師部の機能を調べるのに役立つ。さらに読むには、植物の維管束系と輸送に関する入門資料を参照されたい（維管束植物、光合成）。