Tầng sinh mạch và các cấu trúc lân cận ở loài Aristolochia macrophylla: 1 - tầng sinh mạch trong bó, 2 - tầng sinh mạch gian bó, 3 - mạch rây thứ cấp, 4 -mạch gỗ thứ cấpCấu tạo thân cây chi Thông: A - tủy, B - mạch gỗ thứ cấp, C - mạch rây sơ cấp, D - ống nhựa, E - lớp vỏ cây, F - tầng sinh mạch, G - biểu bì. Thước tỷ lệ 0,7mm.

Tầng sinh mạch hiện diện giữa mạch gỗ sơ cấp và mạch rây sơ cấp được gọi là tầng sinh mạch trong bó (có nghĩa là trong các bó mạch, tiếng Anhː intrafascicular cambium). Trong quá trình sinh trưởng thứ cấp, các tế bào của tia tuỷ tạo thành một vách ngăn giữa các bó mạch lân cận, tầng sinh mạch lúc này là một mô phân sinh và tạo ra tầng sinh mạch mới - tầng sinh mạch gian bó (có nghĩa là ở giữa các bó mạch, tiếng Anhː interfascicular cambium). Tầng sinh mạch trong bó và gian bó liên kết với nhau để tạo thành một vòng (trong không gian ba chiều là một ống) ngăn cách giữa mạch gỗ sơ cấp và mạch rây sơ cấp, gọi là vòng tầng sinh mạch. Tầng sinh mạch tạo ra mạch gỗ thứ cấp ở bên trong vòng và mạch rây thứ cấp ở bên ngoài, đẩy mạch gỗ sơ cấp và mạch rây sơ cấp ra xa nhau.

Tầng sinh mạch thường bao gồm hai loại tế bào:

• Tế bào hướng trụ hay tế bào trục (fusiform initials)ː tế bào phát triển dãn dài theo hướng trục thân cây.
• Tế bào xuyên tâm hay tế bào tia (ray initials)ː nhỏ hơn tế bào trục, phát triển theo mặt cắt ngang của thân cây.

Tín hiệu tế bào

Tầng sinh mạch được duy trì bởi một mạng lưới nhiều vòng phản hồi tín hiệu tương tác. Hiện tại, cả hormone và peptide ngắn đã được xác định là chất mang thông tin trong các hệ thống này. Trong khi quy trình tương tự xảy ra ở các mô phân sinh thực vật khác, tầng sinh mạch nhận tín hiệu từ cả mạch gỗ và mạch rây ở hai bên của nó. Các tín hiệu nhận được từ bên ngoài mô phân sinh có tác dụng điều hòa các yếu tố bên trong, thúc đẩy sự tăng sinh và biệt hóa tế bào.[2]

Điều hòa bởi hormone

Các hormone thực vật có liên quan đến hoạt động của tượng tầng mạch là auxin, ethylen, gibberellin, cytokinin, acid abscisic và có thể còn nhiều hơn thế nữa. Mỗi hormone thực vật này và sự kết hợp các nồng độ khác nhau của chúng đều rất quan trọng để điều chỉnh quá trình trao đổi chất của thực vật.

Hormone auxin được chứng minh là có khả năng kích thích quá trình nguyên phân, sản sinh tế bào và điều chỉnh sự phát triển của tầng sinh mạch gian bó và trong bó. Hiện diện của auxin lên bề mặt của một gốc cây cho phép thân cây tiếp tục phát triển thứ cấp. Sự thiếu vắng hoocmon auxin sẽ có ảnh hưởng bất lợi đến cây trồng. Người ta đã chứng minh được rằng các thể đột biến không có auxin sẽ làm giảm sự phát triển của các bó mạch và do đó làm tăng kích thước của tầng sinh mạch gian bó. Do đó, cây đột biến sẽ bị giảm khả năng vận chuyển nước, chất dinh dưỡng và các sản phẩm quang hợp, cuối cùng dẫn đến chết. Auxin cũng quy định hai loại tế bào trong tầng sinh mạch, tế bào tia và tế bào trục. Hai loại tế bào này đảm bảo sự kết nối và giao tiếp giữa mạch gỗ và mạch rây được duy trì để chuyển dịch dinh dưỡng và đường được lưu trữ một cách an toàn như một nguồn năng lượng.

Mức độ ethylene cao trong các loài thực vật có tầng sinh mạch hoạt động và hiện vẫn đang được nghiên cứu. Gibberellin kích thích sự phân chia tế bào của tầng sinh mạch và cũng điều chỉnh sự biệt hóa của các mô mạch gỗ nhưng không ảnh hưởng đến tốc độ biệt hóa mạch rây. Sự khác biệt biệt hóa là một quá trình thiết yếu nhằm thay đổi những mô này thành một loại chuyên biệt hơn, có vai trò quan trọng trong việc duy trì dạng sống của thực vật. Ở chi Dương, nồng độ gibberellin cao có tương quan thuận với sự gia tăng sự phân chia tế bào tầng sinh mạch và sự gia tăng auxin trong tế bào gốc của tầng sinh mạch. Gibberellin cũng chịu trách nhiệm cho sự mở rộng của mạch gỗ thông qua một tín hiệu truyền từ chồi đến rễ.

Hormone cytokinin được biết là điều chỉnh tốc độ phân chia tế bào thay vì hướng phân hóa tế bào. Một nghiên cứu đã chứng minh rằng các đột biến được phát hiện làm giảm sự phát triển của thân và rễ nhưng sinh trưởng thứ cấp của các bó mạch không bị ảnh hưởng khi xử lý cytokinin.[cần dẫn nguồn]