烟草花粉母细胞中果胶酶细胞化学定位及其在次生胞间连丝和胞质通道形成中的作用

对果胶酶在烟草(Nicotiana　tabacum　L.)花粉母细胞减数分裂前期Ⅰ的活性进行了电镜细胞化学定位,以研究其在次生胞间连丝和胞质通道形成中的作用。结果表明:在细线期,酶反应产物主要存在于光面内质网及其衍生小泡内;偶线期,当次生胞间连丝和胞质通道开始形成时,反应产物明显增强。同时果胶酶活性也出现在细胞壁上,尤其是出现在简单或者复杂分枝状的胞间连丝和胞质通道内部或沿着它们附近细胞壁的中胶层分布。胞吐小泡中的酶活性表明果胶酶和纤维素酶一样,也是通过内质网及其衍生小泡由胞吐作用分泌到细胞壁的,并在那里通过特异性降解果胶质而和纤维素酶协同作用导致次生胞间连丝和胞质通道的形成。     

百合花粉母细胞间染色质穿壁运动前次生胞间连丝形成的研究

百合花粉母细胞间染色质穿壁运动前(细线期到偶线期)的花药,用一般电镜制片法和铅沉淀法对酸性磷酸酶活性的细胞化学反应产物的定位实验,其结果总结如下:(1)形成次生胞间连丝通道水解作用所需的酶可能是由“类溶酶体”小泡或由内质网腔直接分泌的;(2)次生胞间连丝通道的水解作用,可在细胞壁的两边细胞同时开始,先形成半胞间连丝,然后贯穿??在一起;或从一侧开始,一直穿孔到另一边,最后两者都能形成胞间连丝;(3)用铅沉淀法进行的酸性磷酸酶细胞化学的定位实验表明:在质膜、内质网、类溶酶体小泡中的酶活性反应产物沉积的部位与一般电镜法制备的切片上看到的电子致密度物质的分布情况完全一致,(4)用X-射线微区能谱分析的结果表明:沉淀物中含有铅元素,确实是磷酸铅。因此我们推测所谓“类溶酶体”以及内质网所分泌的水解酶,可能具有果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶的性质,它们都能降解、穿孔各自的细胞壁形成胞间连丝。     

毛竹茎秆纤维发育过程的超微结构观察

利用透射和扫描电镜观察了毛竹(Phyllostachys edulis(Carr.)H.De Lehaie)茎秆纤维发育过程中的超微结构变化.在纤维细胞初生壁形成期,细胞质中线粒体、内质网、高尔基体等细胞器数量有明显的增加,出现大量的由内质网与高尔基体分泌形成的运输小泡,周质微管平行分布于质膜内侧,出现环状片层结构,并在细胞壁与质膜之间出现壁旁体结构.随着次生壁的逐渐形成,细胞质中细胞器逐渐地解体并出现多泡小体;纤维细胞核出现染色质凝聚并边缘化,但在8年生的纤维中可以持续存在;在纤维次生壁形成的整个阶段都存在与周围细胞相联系的胞间连丝和运输小泡;次生壁在前4年加厚明显,以后加厚程度减缓,但可以持续很长一段时间,并随着加厚出现宽窄交替的多层结构.结果表明,线粒体、内质网、高尔基体和壁旁体等细胞器与周质微管一起参与了初生壁和次生壁早期的形成;纤维细胞次生壁的形成过程就是一个漫长的程序性细胞死亡(PCD),而PCD的产物与胞间连丝一起参与了次生壁的形成与加厚;染色质凝聚并边缘化的细胞核与胞间连丝的持续存在,证明毛竹茎秆纤维细胞是一种典型的长寿细胞.     

毛竹茎秆纤维发育过程的超微结构观察

利用透射和扫描电镜观察了毛竹（Phyllostachys edulis (Carr.) H. De Lehaie）茎秆纤维发育过程中的超微结构变化。在纤维细胞初生壁形成期,细胞质中线粒体、内质网、高尔基体等细胞器数量有明显的增加,出现大量的由内质网与高尔基体分泌形成的运输小泡,周质微管平行分布于质膜内侧,出现环状片层结构,并在细胞壁与质膜之间出现壁旁体结构。随着次生壁的逐渐形成,细胞质中细胞器逐渐地解体并出现多泡小体;纤维细胞核出现染色质凝聚并边缘化,但在8 年生的纤维中可以持续存在;在纤维次生壁形成的整个阶段都存在与周围细胞相联系的胞间连丝和运输小泡;次生壁 在前4 年加厚明显,以后加厚程度减缓,但可以持续很长一段时间,并随着加厚出现宽窄交替的多层结构。结果表明,线粒体、内质网、高尔基体和壁旁体等细胞器与周质微管一起参与了初生壁和次生壁早期的形成;纤维细胞次生壁的形成过程就是一个漫长的程序性细胞死亡（PCD）,而PCD 的产物与胞间连丝一起参与了次生壁的形成与加厚;染色质凝聚并边缘化的细胞核与胞间连丝的持续存在,证明毛竹茎秆纤维细胞是一种典型的长寿细胞。     

毛竹茎秆纤维细胞发育过程中ATP酶的超微细胞化学定位研究

采用磷酸铅沉淀技术,对毛竹茎秆纤维细胞发育过程中的ATP酶进行了超微细胞化学定位研究.在初生壁形成时期,大量的ATP酶的活性产物沉积在质膜、质膜内陷、运输小泡、胞间连丝等膜体系以及细胞核和各种细胞器上;在次生壁形成的初期,ATP酶在多泡小体和裂解的液泡膜上出现,凝聚并边缘化的染色质上仍然具有ATP酶活性;随着次生壁的逐渐加厚,在前四年中持续存在具有ATP酶活性的质膜内陷结构,以后消失;而在六年生纤维细胞的质膜、运输小泡、纹孔、胞间连丝和凝聚化的染色质上仍然发现有明显的ATP酶分布,并发现在染色质上ATP酶活性会随着凝聚程度的加深而增强.结果表明,ATP酶在毛竹茎秆纤维细胞壁的整个形成过程中发挥重要作用,而纤维细胞的次生壁形成过程是一个由核基因控制的主动的PCD过程;并证实毛竹茎秆纤维细胞的发育有别于其它木本植物纤维细胞的发育过程,这种纤维细胞是一种典型的长寿细胞.     

荇菜腺毛的发育及其分泌过程的超微结构研究

荇菜 (Nymphoides peltatum (Gmel.) O.Kuntz)腺毛由具分泌功能的单列圆筒状细胞组成。它们起源于苗端倒数第二叶原基近轴面 ,由原表皮细胞发育而来。处于分泌期的腺毛细胞其胞质浓厚 ,液泡化程度小。细胞内具丰富的线粒体、高尔基体和内质网等细胞器 ,还具发达的胞间连丝。粘液物质由高尔基体分泌小泡、内质网分泌小泡及多膜体共同携带至细胞边缘 ,经胞吐和渗透相结合的方式分泌至细胞外。腺毛细胞侧壁因积有大量分泌物而呈膨胀状态。经检测 ,粘液由多糖和蛋白质组成 ,对营养芽的生长发育起保护作用。     

果胶酶的细胞化学定位:马尾松树脂道发生的细胞化学证据

运用薄切片和电镜细胞化学方法观察了马尾松(Pinus massoniana Lamb.)茎皮层树脂道的发育及发育过程中果胶酶的变化.树脂道的发育过程一般可分为4个阶段,即原始细胞阶段、胞间隙形成阶段、腔道扩大阶段和树脂道成熟阶段.在原始细胞阶段,果胶酶的反应产物首先出现在原始细胞膨胀的细胞壁角隅处,然后沿细胞壁中层分布.胞间隙形成后,果胶酶的反应产物分布在细胞壁和胞间隙的交界面.随着胞间隙的扩大,反应产物的密度逐渐降低.当树脂道成熟后,上皮细胞壁上则没有果胶酶的反应产物出现.细胞化学证据表明:在树脂道的发育过程中,果胶酶降解树脂道原始细胞细胞壁中层,支持树脂道以裂生方式形成.果胶酶的细胞化学定位技术还可用于其他植物中与果胶水解有关的发育过程.     

一种特殊的长寿细胞:毛竹茎秆纤维细胞

利用显微和细胞化学方法,对毛竹(Phyllostachys edulis)茎秆纤维次生壁形成过程中超微结构变化以及ATP酶、Ca2 -ATPase和酸性磷酸酶的超微细胞化学定位进行了研究.研究发现,次生壁形成早期,细胞核具有双层核膜,染色质凝聚,可见大量的线粒体、粗面内质网和高尔基体等细胞器存在于纤维细胞中;随后,双层核膜消失,细胞器将逐渐解体,多泡体开始出现在纤维细胞的细胞质;随着年龄的增加,纤维细胞壁逐渐增厚,并出现多层结构现象,而运输小泡、细胞膜、胞间连丝和凝聚的染色质将持续存在.在次生壁形成的整个过程中,ATP酶、Ca2 -ATPase和酸性磷酸酶在运输小泡、细胞膜、质膜内陷、胞间连丝和凝聚的染色质中将持续存在.结果表明,毛竹茎秆纤维细胞是一种不同于木本双子叶植物的长寿细胞,纤维原生质体中ATP酶和酸性磷酸酶的持续存在与次生壁的持续增厚密切相关.     

植物胞间连丝的形成和结构变化

通过对胞间连丝的起源,形成及其调控物质运输机理的讨论,说明胞间连丝是物质运输和信息传递的重要通道。并且比较了高等植物和低等植物胞间连线的发生和次生变化。由于酶的作用,胞间连丝向胞间通道转化,形成了约１００￣１０００ｎｍ的开放性通道。     

植物胞间连丝的形成和结构变化

 通过对胞间连丝的起源、形成及其调控物质运输机理的讨论,说明胞间连丝是物质运输和信息传递的重要通道。并且比较了高等植物和低等植物胞间连丝的发生和次生变化。由于酶的作用,胞间连丝向胞间通道转化,形成了约100~1000nm的开放性通道。     

西瓜柱头乳突细胞分泌活动期间ATP酶活性超微结构定位

研究了西瓜柱头乳突细胞ATP酶活性的超微结构定位。分泌活动旺盛的细胞中,质膜、内质网、质体的内部片层、胞间连丝以及多数大液泡的膜上面都有大量ATP 酶活性反应产物,线粒体和小泡上只有少量酶活性反应产物。分泌活动停止后处于解体状态的细胞内,反应产物主要定位于液泡膜上。分泌旺盛的乳突细胞质膜具有高的ATP酶活性表明分泌物运出需要大量能量,内质网 ATP 酶活性强可能意味着该细胞器参与分泌物合成。     

果胶酶的细胞化学定位：马尾松树脂道发生的细胞化学证据

运用薄切片和电镜细胞化学方法观察了马尾松(Pinus massoniana Lamb.)茎皮层树脂道的发育及发育过程中果胶酶的变化。树脂道的发育过程一般可分为4个阶段,即原始细胞阶段、胞间隙形成阶段、腔道扩大阶段和树脂道成熟阶段。在原始细胞阶段,果胶酶的反应产物首先出现在原始细胞膨胀的细胞壁角隅处,然后沿细胞壁中层分布。胞间隙形成后,果胶酶的反应产物分布在细胞壁和胞间隙的交界面。随着胞间隙的扩大,反应产物的密度逐渐降低。当树脂道成熟后,上皮细胞壁上则没有果胶酶的反应产物出现。细胞化学证据表明: 在树脂道的发育过程中,果胶酶降解树脂道原始细胞细胞壁中层,支持树脂道以裂生方式形成。果胶酶的细胞化学定位技术还可用于其他植物中与果胶水解有关的发育过程。     

西瓜柱头乳突细胞分泌活动期间ATP酶活性超微结构定位

研究了西瓜柱头乳突细胞ＡＴＰ酶活性的超微结构定位。分泌活动旺盛的细胞中,质膜、内质网、质体的内部片层、胞间连丝以及多数大液泡的膜上面都有大量ＡＴＰ酶活性反应产物,线粒体和小泡上只有少量酶活性反应产物。分泌活动停止后处于解体状态的细胞内,反应产物主要定位于液泡膜上。分泌旺盛的乳突细胞质膜具有高的ＡＴＰ酶活性表明分泌物运出需要大量能量,内质网ＡＴＰ酶活性强可能意味着该细胞参与分泌物合成。     

木立芦荟叶内芦荟素的超微细胞化学研究

使用醋酸铅溶液对木立芦荟叶的药用成分芦荟素进行细胞化学定位,在透射电镜下探讨芦荟素产生、转运和贮藏的过程。结果表明:芦荟素由同化薄壁组织产生,质体的类囊体为其合成部位。通过质体膜形成的小泡转移到周围的内质网,以后内质网小泡与质膜融合:或质体小泡直接与质膜融合。通过胞吐作用将芦荟素释放到质膜外,经质外体途径到达维管束的鞘细胞。在鞘细胞中, 芦荟素经内质网小泡转移至内切向壁,由胞间连丝运输到芦荟素细胞的细胞质,最终贮藏在芦荟素细胞的液泡中。     

漆树乳汁道分泌细胞的超微结构及其与生漆产生和分泌关系的研究

漆树(Rhus verniciflua)乳汁道分泌细胞含有丰富的质体、内质网和嗜锇物质。电子显微镜的现察结果表明,嗜锇的生漆成分合成的可能场所是质体和内质网,并且通过内质网分子和小泡群与质膜相互接触并融合以及质膜内褶包被等三种形式释放到质膜和细胞壁之间的间隙中;再经过细胞壁中乳汁道腔形成时断裂了的胞间连丝通道和扩散渗透两条途径,越过细胞壁分泌到乳汁道腔中。细胞核、线粒体、高尔基体以及细胞质基质或多或少也参与了上述过程。     

胞间连丝的次生形成和次生变化

本文介绍了胞间连丝次生形成和次生变化的研究进展,用统计特定细胞壁区段上胞间连丝数量与密度的变化,电镜观察嫁接组合中接穗与砧水间细胞壁上胞间连丝的形成等方法,证明了在植物生长发育过程中,存在着胞间连丝的次生形成。在某些特定部位,某一发育阶段,已形成的胞间连丝常会发生可逆的次生变化,这种变化和植物发育过程中的共质体隔离以及物质运输的调节有关。     

胞间连丝的次生形成和次生变化

本文介绍了胞间连丝次生形成和次生变化的研究进展。用统计特定细胞壁区段上胞间连丝数量与密度的变化,电镜观察嫁接组合中接穗与砧水间细胞壁上胞间连丝的形成等方法,证明了在植物生长发育过程中,存在着胞间连丝的次生形成。在某些特定部位,某一发育阶段,已形成的胞间连丝常会发生可逆的次生变化,这种变化和植物发育过程中的共质体隔离以及物质运输的调节有关。     

百合花粉母细胞间细胞融合期间腺苷三磷酸酶活性的细胞化学定位及其与染色质胞间转移的关系

用标准的磷酸铅沉淀的细胞化学方法,对百合花粉母细胞间染色质穿壁运动期间及其前后三个时期中的腺苷三磷酸酶(ATP 酶)活性进行了超微结构的定位。结果表明:(1)在穿壁前,ATP 酶活性主要定位于质膜、胞间连丝及细胞间隙;在内质网、高尔基体、质体和某些局部的基质(groundplasm)中,也表现有 ATP 酶活性反应的产物;但在染色质和核仁中,一般都没有这种反应。(2)在穿壁时,染色质从一个细胞穿壁转移到另一个相邻细胞,同时看到染色质和核仁内出现密集的 ATP 酶活性反应产物;在内质网和高尔基体的腔内以及质体的片层上也产生明显的 ATP 酶活性反应;而在质膜、胞间连丝及细胞间隙内 ATP 酶活性明显降低,甚至看不到明显的活性反应。(3)在穿壁后,质膜及细胞间隙中又产生明显的 ATP 酶活性反应产物,但核内染色质上的 ATP 酶活性则显著降低,而核仁内则仍有较高的活性。同前二个时期一样,内质网、高尔基体和质体上的 ATP 酶仍表现明显的活性反应。最后讨论了三个不同发育时期 ATP 酶活性及其分布部位的改变与染色质胞间转移的关系。     

毛竹竹秆基本组织发育过程中过氧化物酶的超微定位

利用电镜细胞化学技术对毛竹竹秆基本组织发育过程中过氧化物酶进行了细胞化学定位。基本组织细胞过氧化物酶活性由胞间隙处的胞间层开始逐渐向中间推进,同期过氧化物酶体、内质网等细胞器也具有酶活性,随后质膜和液泡膜出现酶反应物。次生壁形成期长细胞壁上过氧化物酶高活性主要集中在次生壁窄层中,以休眠期酶活性最高。随着年龄的增加,长细胞的过氧化物酶活性逐渐降低,九年生长、短细胞的过氧化物酶活性已很弱。短细胞的酶活性始终高于长细胞,细胞壁、质膜、运输小泡膜和纹孔也都具有较高的酶活性。短细胞伸长停止与高过氧化物酶活性有关。过氧化物酶分布和活性并不完全对应于木质素的沉积部位,短细胞的过氧化物酶可能参与了长细胞壁中木质素的合成。     

洋葱花粉母细胞中胞间连丝和胞质通道内的胞质骨架

用DGD包埋去包埋方法,观察了洋葱花粉母细胞中胞间连丝和胞质通道内的胞质骨架分布。结果发现,在花粉母细胞的胞间连丝内有胞质骨加分布,这些骨架纤维集结成束,穿过胞间连丝。在胞质通道内也有胞质骨架分布,但与胸间连丝内的骨困分布有所不同,主要表现为两种形式;骨架纤维致密或稀少。研究讨论了胞质骨架在胞间连丝和胞质通道内的作用。