玉米根冠脱落细胞中微丝分布的荧光显微观察(简报)

在对玉米等主要农作物进行病理及致病毒素毒理分析时,经常选用根冠脱落细胞作为试材。许多学眷认为这些脱落的细胞处于垂死状态,然而,后来的一些研究肯定了Knudson的脱落根冠细胞具有活力的观点。Copoorali无菌培养玉米根冠脱落细胞,发现它们可以分裂;Vermeer等提出存活于玉米根际周围的根冠脱落细胞是根系统范围的扩展,它们在土壤中的作用应予以特别注意;Hawes不仅认为它们为活细胞,而且以它们做实验材料用于毒理分析;Guinal对玉米根冠脱落细胞的来源、细胞结构及生理特性进行了详细研究,肯定了细胞     

CO2倍增对不同氮水平下小麦幼苗根系及叶片NR活性的影响

以小麦品种'小偃22'幼苗为材料,采用开顶式气室和水培实验研究了不同供氮水平(2.5、5.0、10.0和 15.0 mmol·L-1)下小麦幼苗植株生长量、根系形态、有机碳分泌速率和硝酸还原酶(NR)活性对大气CO2浓度升高的响应.结果显示,大气CO2浓度倍增均增加了小麦幼苗各生长阶段根冠生物量以及根系长度、面积、有机碳分泌速率和叶片NR活性.随供氮水平的提高,各生长阶段幼苗根冠生物量、根长和面积以及叶片NR活性呈上升趋势,而有机碳分泌速率呈下降趋势;根冠比变化不同阶段表现不一致,一叶一心期呈下降趋势,二叶一心期和三叶一心期分别以15.0和10.0 mmol·L-1氮水平较高.研究表明,大气CO2浓度升高可促进小麦幼苗根系生长和有机碳分泌速率,提高其氮素同化能力;增加介质供氮有利于高CO2浓度条件下小麦幼苗根冠生长和氮素同化,提高根冠比,减少根系有机碳过度分泌引起的碳损耗.     

玉米根冠细胞的脱落及其对根与根际关系的影响

以光学与电子显微镜技术观察了玉米幼苗根冠细胞脱落进程与胞间关系的变化。发现随着外沿细胞的脱离,固有的胞间连丝渐次伸展、孔径扩展,进而断裂为半连丝。半连丝内侧端仍与质膜保持固有的连接;外侧端向壁外伸展,直接与根际介质沟通,从而在根冠共质体与根际质外体之间建立了动态性的单向共质联系。以成列囊泡在半连丝中存在与由断口端溢出、半连丝呈现活跃ＡＴＰ酶活性、外源不透膜示踪物向胞内原生质掺入以及原生质的穿壁等实例证明,半连丝仍具生理活性,可作为根冠共质体与根际介质间物质与信息交流的直接通道。     

甘蓝型油菜根系突变体lrn1、prl1和野生型根系显微结构的差异

油菜外源细胞分裂素不敏感突变体lrn1和prl1表现为磷高效。营养液培养0.2μmol/L细胞分裂素(6-BA)处理,与甘蓝型油菜野生型‘宁油7号’(WT)相比,突变体lrn1侧根较多,prl1主根较长。本研究利用体式显微技术、非切片压片法以及石蜡切片等技术,对3个基因型在ddH2O和0.2μmol/L 6-BA处理下的根毛、根表皮细胞分化及根尖解剖结构的差异进行了观察,结果表明:ddH2O处理,种子发芽后第1、3、6、9 d,lrn1、prl1和WT根尖成熟区根毛较少。0.2μmol/L 6-BA处理,种子发芽后第3 d,lrn1、prl1和WT根尖形成大量根毛,其中WT根毛最多、密度最大;prl1根毛最少,密度也最小;lrn1处于两者之间。种子发芽后第6 d,lrn1、prl1和WT分生区和伸长区明显缩短,lrn1和prl1分生区面积无显著差异,但两者均显著大于WT;lrn1和prl1根冠细胞结构较正常,而WT根冠细胞结构畸形;lrn1皮层原细胞之间排列较WT和prl1紧密。种子发芽后第9 d,lrn1已有4条侧根,但prl1与WT无侧根形成。6-BA处理,prl1主根较长,与其根尖分生区面积较大密切相关;lrn1侧根较多,可能与中柱原细胞排列密度较高密切相关。     

蒜鳞片薄壁细胞衰败过程中类外连丝的形成及其共质传输能力的调节（简报）

在植物生长发育过程中,由于局部组织（细胞）的衰退或脱落．存活细胞与衰亡（或脱落）细胞分界壁上的胞间连丝衍变为类外连丝结构。这已先后在小麦胚胎发育、幼胚分化、蒜鳞茎休眠进程中以及玉米根冠组织中得到了论证。前文已曾报道．在玉米根冠细胞生长脱落进程中,脱落细胞与相邻细胞间胞间连丝有被拉伸、断裂形成类外连丝的结构变化．并经药理学试验表明。肌动蛋白和肌球蛋白共同参与了类外连丝通透性的调节。     

银苞芋成熟植株对长时间模拟微重力环境的适应

将成熟的银苞芋（Ｓｐａｔｈｉｐｈｙｌｌｕｍ ｓｐ．）植株连同装有栽培土的花盆置于模拟微重力装置上,旋转３０ ｄ 和６２ ｄ,发现旋转３０ ｄ 的植株光合速率减弱,至６２ ｄ 恢复到６０％ 以上。其主要细胞学变化如下：叶绿体基粒无变化,旋转３０ ｄ 其叶绿体内含极少淀粉颗粒,至６２ ｄ 淀粉颗粒全部消失,但出现多量电子密度低的球形物质,显然在微重力下光合代谢发生了适应性的变化;旋转３０ ｄ 的植株其根冠分生组织细胞暂停分裂,至６２ ｄ 其分裂速度超过对照,主根的长度超过对照的１ 倍以上;旋转植株根冠的分化组织细胞转化为平衡囊细胞,但不能继续转化为分泌细胞,而直接老化,故无胞吐作用。在根伸长时土粒擦破老化细胞壁形成拟胞吐作用,胞吐物成了根尖伸长时的润滑剂     

玉米幼苗根不同发育区细胞中高尔基体的变化

玉米根细胞的三个发育区——分裂区、延伸区和成熟区高尔基体的变化:分裂区先由部分内质网碎片转化为潴泡,再由潴泡叠加构成具六个潴泡结构的高尔基器;延伸区高尔基器进行大量合成分泌物质,使大部分潴泡变成分泌泡而排出细胞外,导致高尔基器大量减少;成熟区高尔基器相当少,分泌能力一般。     

背角无齿蚌珍珠囊形成过程中钙代谢的初步研究

本文采用同位素活体标记、人工育珠、普通石蜡切片和放射自显影的方法,对一种淡水育珠河蚌──背角无齿蚌珍珠囊形成过程中的钙代谢途径进行了研究,结果表明,由植入小片带入的钙在珍珠囊形成的过程中,主要代谢途径是：（１）随小片细胞脱落而进入游走细胞;（２）从小片进入初生珍珠囊,初生珍珠囊脱落后进入游走细胞;（３）从小片进入育珠蚌结缔组织,其中一部分再进入育珠蚌表皮,随粘液和壳质分泌;另一部分则进入次生珍珠囊表皮,分泌成为珍珠质的组成部分。实验结果说明了小片中的钙要参与育珠蚌组织的钙代谢,小片的质量对珍珠形成有重要的作用。     

不同条件对根冠的影响

我利用假期做了一些小实验。其中之一是采用水培和沙培法培养了蚕豆和小麦幼苗,然后将根尖进行固定,做制压片进行观察。发现两种培养方法下的根冠有明显不同,沙培的根冠厚度比水培增加近一倍。看来,不同的环境条件对根冠会产生一定的影响。在沙培中根尖受到的阻碍比水培大,所以刺激根冠较为发达。这对增加对分生区细胞的保护作用是有利的。     

背角无齿蚌珍蛛囊形成过程中钙代谢的初步研究

本文采用同位素活体标记、人工育珠、普通石蜡切片和放射自显影的方法,对一种淡水育珠河蚌－背角无齿蚌珍珠囊形成过程中的钙代谢途径进行了研究,结果表明,由植入小片带入的钙在珍珠囊形成的过程中,主要代谢途径是：（１）随小片细胞脱落而进入游走细胞;（２）从小片进入初生珍珠囊,初生珍珠囊脱落后进入游走细胞;（３）从小片进入育珠蚌结缔组织,其中一部分再进入育珠蚌表皮,随粘液和壳质分泌;另一部分则进入次生珍珠囊表     

多囊蛋白2离子通道功能及在常染色体显性多囊肾发病中的作用机制

多囊蛋白2 (polycystin-2,PC2,或称TRPP2,PKD2)是一种瞬时受体电位通道(transient receptor potential channel,TRP),在维持细胞正常的Ca²⁺信号传导中起着关键作用,也是最常见的单基因常染色体显性遗传多囊肾病(transient receptor potential channel,ADPKD)的潜在病因之一。PC2可自身组装为同源四聚体离子通道或与其他蛋白质形成异源受体-离子通道复合物,参与调节机械感觉、细胞极性、细胞增殖和凋亡等多种生理功能,导致囊性细胞从正常的吸收、静止状态转变为病理性分泌、增殖状态。本文阐述了PC2蛋白相关结构域以及通道特性在维持细胞内Ca²⁺信号传导中的关键作用,并总结了PC2在细胞膜、纤毛、内质网以及线粒体等特定亚细胞定位形成多囊蛋白复合物,参与多种细胞分化、增殖、存活和凋亡相关信号通路,为确定特异性的有效的ADPKD干预治疗途径和靶点药物提供新的思考方向。     

Cu2O纳米颗粒对小麦根系形态及遗传毒性的影响

为了阐明Cu₂O纳米颗粒(NPs)暴露对植物根系的毒性效应,本研究以小麦品种‘周麦18’为材料,采用水培试验方法,研究了10、50、100和200 mg·L^-1浓度的Cu₂O-NPs对小麦幼苗生长、根系活性、形态结构及细胞遗传学毒性的影响。结果表明: 不同浓度的Cu₂O-NPs降低了小麦幼苗的根芽长度、鲜重、根活性和根冠比,增加了初生根的数量;随着Cu₂O-NPs浓度的升高,幼苗根伸长区缩短、根系变硬变脆、根径增加、根冠变大;100 mg·L^-1浓度的Cu₂O-NPs处理下,小麦根尖有丝分裂指数显著降低,根尖细胞形状不规则化、质壁分离、细胞出现空泡化、细胞核核膜模糊、核内染色体异常。在水培条件下,Cu₂O-NPs对小麦幼苗具有一定的遗传学毒性效应,从而影响小麦幼苗的生长发育和根系形态结构。     

谈谈根冠的来龙去脉

在新编中学“植物学”教科书“根”这一章中,提到:“根在土壤里生长的时候,根冠的外层细胞常常被土粒磨损,在生长点附近的根冠细胞又不断地分裂出新细胞,来补充磨损了的细胞”。这与以前的教科书(包括大学植物学教科书)提出的“根冠细胞磨损脱落后,由根顶端分生组织细胞分裂新细胞来补充。”这一论述有明显的区别。所以,阐明根冠的来龙去脉是十分必要的。一条根一般由根冠和根体构成。从外形来看,根冠象一个套子罩在生长锥的前端,起着保护根尖的作用,并帮助正在成长的根深入土中。一般种子植物都有根冠。它的长度约0.1厘米左右,如大麦属、洋葱等。根冠的发育与周围环境条件有很大关系。有些旱地生长的植物进行水培时,有可能不形成根冠,少数水生植物根冠极度退化,有些水生植物则有特大的根冠,如芡属(Euryale)的根冠就长达0.5厘米,称为根套。     

胡杨幼苗根系生长与构型对土壤水分的响应

胡杨实生幼苗成活率低是制约其更新与人工育苗保存的关键问题,而幼苗根系生长与构型是影响其存活的重要因素。该试验以1年生胡杨幼苗为材料,通过2种给水方式(断续给水和连续给水)下各6个土壤水分梯度处理的控制试验,探究胡杨幼苗根系生长与构型对荒漠地区关键因子水分的响应特征。结果表明:(1)2种给水方式下干旱胁迫均使根冠比增加,且断续给水处理下幼苗根冠比显著大于连续给水。(2)一定程度的干旱处理还可以促进幼苗根系形态发育特征的发展和根系生物量的积累,但过度干旱胁迫或土壤水分含量过多都会抑制根系生长,并以连续给水、土壤含水量15%处理下幼苗根系最为发达。(3)幼苗深扎根能力强,其根宽深比在2种给水方式下均小于1,且断续给水处理显著小于连续给水处理;2种给水方式下根宽深比都与土壤水分含量呈显著正相关。(4)根系拓扑指数在2种给水方式下无显著差异且均接近1,但都与土壤水分含量呈显著负相关。即幼苗根系趋向鱼尾状分支结构,次级分支少,这种根系延伸策略有利于胡杨幼苗在干旱贫瘠的土壤环境中生存。(5)根系构型参数的主成分分析显示,总根长、总根表面积、根宽深比和拓扑指数在2种给水方式下都能很好地表示胡杨幼苗根系构型特征。可见,胡杨幼苗根系通过构筑鱼尾状分支结构、增加垂直根纵向延伸能力和增大根冠比适应干旱环境;水分对于胡杨幼苗根系生长与构型作用显著,根系对水分因子的响应对于胡杨幼苗适应水分异质性环境具有重要意义。     

一种鉴定农作物抗旱和抗热性的根冠淀粉水解法

鉴定农作物抗旱及抗热性的根冠淀粉水解法是苏联学者金杰里于1970年提出的,已在数十种作物以及百余个大麦、小麦、玉米、黍类和多年生牧草品种中得到过验证,并且在大豆和南瓜等双子叶植物中也得到成功。此法简捷可靠。其原理是在植物根冠细胞中含有大量的淀粉平衡石,此种淀粉很稳定,即使植株处于饥饿状态时也不水解,但在高温和脱水条件下却会消失,并且植物抗旱抗热能力越强,淀粉水解速度越慢。因此根据胁迫后幼苗根冠细胞中的淀粉残留量多少可以判断作物品种的抗旱及抗热性。此法的应用不受季节和气候的限制,一年四季的任何时间都可进行。淀粉的水解程度与抗热抗旱性的关     

可兴奋细胞胞吐胞吞的耦联机制

调节型胞吐存在于神经元、内分泌细胞和外分泌细胞等可兴奋细胞以及免疫细胞等特化细胞中,是复杂而精确调节的分泌过程。其作用广泛,与神经信号传递、激素释放、免疫反应等重要的生理活动密切相关。调节型胞吐发生后,在分秒的时间尺度上,可兴奋性细胞快速启动与胞吐发生位置密切相关的调控型胞吞,回收细胞膜脂质和囊泡的膜蛋白,迅速清除分泌位点上由于胞吐而留下的蛋白以利于下一轮的分泌,回收并填充可释放囊泡库,维持细胞膜的平衡。该文先分别介绍可兴奋细胞中胞吐和胞吞的主要模式,然后探讨了它们之间耦联的机制。     

丛枝菌根真菌对植物根尖分生区和根冠细胞的侵染*

一般说来,从枝菌根（ＡＭ）真菌大多数是从植物根系根毛区（成熟区）侵入和扩展的,在显微镜下往往看不到根尖分生区和根冠表皮细胞被ＡＭ真菌侵染的特征。这就很容易给人们造成一种假象,似乎ＡＭ真菌不能侵染根尖分生区和根冠表皮细胞,即它们对ＡＭ真菌是免疫的。然而笔者多次于显微镜下看到ＡＭ真菌侵染根尖分生区和根冠表皮细胞,并形成典型的泡囊、丛枝、菌丝等结构。这一现象导致作者在温室盆栽和大田条件下研究了玫瑰红巨孢囊霉（ Ｇｉｇａｓｐｏｒａ　ｒｏｓｅａ Ｎｉｃｏｌ　＆ Ｓｃｈｅｎｃｋ）、珠状巨孢囊霉（Ｇｉｇａｓｐｏｒａ　ｍａｒｇａｒｉｔａ　Ｂｅｃｋｅｒ　＆　Ｈａｌｌ）、根内球囊霉（Ｇｌｏｍｕｓ　ｏｍｔｒａｒａｄｉｃｅｓ　ｓｃｈｅｎｃｋ　＆　Ｓｍｉｔｈ、摩西球囊霉（Ｇｌｏｍｕｓ ｍｏｓｓｅａｅ （Ｎｉｃｏｌ　＆ Ｇｅｒｄ．） Ｇｅｒｄｅｍａｎｎ　＆ Ｔｒａｐｐｅ）、地表球囊霉（ Ｇｌｏｍｕｓ ｖｅｒｓｉｆｏｒｍｅ（ Ｋａｒｓｔｅｎ）Ｂｅｒｃｈ）和弯丝硬囊霉（ Ｓｃｌｅｒｏｃｙｓｔｉｓ　ｓｉｎｕｏｓａ　Ｇｅｒｄｅｍａｎｎ　＆ Ｂａｋｈｉ）对棉花（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ　ｈｉｒｓｕｔｕｍ　Ｌ．）、烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　 ｔａｂａｃｕｍ Ｌ．）和白     

褶纹冠蚌光珠与骨珠珍珠囊差异的研究

运用多种组织化学方法和电镜技术研究了褶纹冠蚌光珠和骨珠珍珠囊表皮细胞的形态结构、分泌物性质和功能等方面的差异。结果表明：骨珠珍珠囊表皮细胞合成和分泌珍珠前体物质的能力较光珠的强,故骨珠的形成速度比光珠快;光珠和骨珠珍珠囊表皮细胞合成和分泌的蛋白质的差异决定了光珠和骨珠的形成;光珠和骨珠珍珠囊表皮细胞的形态结构特征差异可作为检验和预测人工培育珍珠质量的细胞学标准。     

白皮松后期胚发育的研究

白皮松成熟胚的显著特点是苗端发达,胚苗端的H／D(高度与直径)比率平均为0.83, 有时达0.96,为松柏类植物所罕见。它的苗端可分为四个细胞区：顶端原始细胞、中央母细 胞、周缘组织和肋状分生组织区。在肋状分生组织与下胚轴的髓之间,有一过渡组织区。 从成熟胚的结构来看,松科成熟胚基本上可以分为3种类型：1．子叶特别发达,但下胚轴短; 2．下胚轴与根冠近等长; 3．下胚轴比较发达,白皮松就是这种类型。     

NaCl胁迫对不同耐盐性玉米自交系萌动种子和幼苗离子稳态的影响

盐胁迫影响植物组织的离子分布,不同品种间存在差异。以玉米耐盐自交系81162和8723及盐敏感自交系P138为材料,研究了不同浓度(0、60、140、220 mmol/L)Na Cl胁迫下萌动期种子和幼苗的不同部位中Na+、K+、Ca2+含量以及K+/Na+和Ca2+/Na+比值的变化,旨在探讨不同自交系耐盐性差异的原因。结果表明,在萌动种子中,3个玉米自交系中的Na+积累量表现为种皮胚胚乳,K+累积表现为胚种皮胚乳;幼苗中,Na+积累表现为根茎叶。随着Na Cl浓度的增加,3个玉米自交系萌动种子和幼苗中的Na+含量逐渐升高,但是萌动种子中耐盐自交系81162和8723的Na+增加幅度小于盐敏感自交系P138,Na+含量小于盐敏感自交系P138;幼苗中耐盐自交系81162和8723的Na+增加幅度大于盐敏感自交系P138,幼苗根中Na+含量大于盐敏感自交系P138;茎叶中的Na+含量小于盐敏感自交系P138。随着Na Cl浓度的增加,萌动种子和幼苗中的K+和Ca2+含量逐渐降低。K+离子在耐盐自交系81162和8723萌动种子和幼苗中的降低幅度小于盐敏感自交系P138;Ca2+离子在耐盐自交系81162和8723幼苗中的降低幅度小于盐敏感自交系P138;而在萌动种子中3个自交系Ca2+的流失差异不大。耐盐自交系81162和8723萌动种子和幼苗中K+含量都大于盐敏感自交系P138。耐盐自交系81162和8723的萌动种子和幼苗根中Ca2+含量都大于盐敏感自交系P138;幼苗叶片中则小于盐敏感自交系P138。萌动种子和幼苗中K+/Na+和Ca2+/Na+均随着Na Cl浓度的升高而降低,K+/Na+比值表现为耐盐自交系81162和8723大于盐敏感自交系P138。耐盐自交系81162和8723通过调节离子平衡维持萌动种子和幼苗中较高的K+/Na+比值从而提高耐盐性。