水分亏缺下细胞延伸生长与细胞膨压和细胞壁特性的关系

在简要介绍植物细胞延伸生长的生物物理模型的基础上,综述了水分亏缺下植物细胞延伸生长与细胞膨压、细胞壁伸展性和细胞壁塑变阈值的关系,阐述了植物细胞壁调节在作物抗旱性中的作用。     

细胞壁

细胞壁是植物形态结构的突出特征之一。一般认为细胞壁是植物细胞的惰性外壳,实际上细胞壁像植物细胞的其它部分一样,也经历着生长、分化和衰亡的过程,而且植物细胞的分化在相当大的程度上取决于细胞壁的分化。细胞壁在植物生活中占有相当重要的位置,它能使植物体挺立,以利于获得更多的光能和营养物质。各细胞的壁相互连理,构成植物体的非共质体连续相。非共质体连续相是植物     

膨胀素的结构与功能

膨胀素是植物细胞生长期间释放的一种能使细胞壁松弛的蛋白质,是细胞壁伸展的关键调节剂,对细胞生长有重要作用。膨胀素由庞大的基因家族编码,分为α-、β-、γ-和δ-膨胀素。膨胀素有多种功能,研究它对搞清生长机制有着重要的意义。     

细胞壁在植物胚胎发生中的作用

在植物的生长与发育过程中,细胞壁不仅在决定和维持细胞形态方面发挥了重要作用,而且还参与了对细胞生长与分化的调控,这种调控涉及一些细胞壁信号分子,尤其是一些细胞壁水解产物在细胞内和细胞间的转导。现对细胞壁在植物胚胎发生中的作用进行综述。     

植物细胞壁信号研究进展

细胞壁是植物细胞的特征性结构。传统知识认为细胞壁是一种没有活性的细胞结构,而近年来一些研究结果显示细胞壁也是具有活性的"细胞器",可以响应发育和环境信号而发生复杂的动态变化,或者产生一些信号分子,在植物细胞生长、分化和免疫反应等过程中发挥重要作用。本文概述了近年来植物细胞壁信号相关的研究进展。     

植物叶片愈伤组织形成的可能机制

分析了植物叶片在组培条件下形成愈伤组织的过程.文中提出,培养基配方中的酸性物质使植物叶片处于酸性环境中并导致植物正常细胞首先发生细胞壁酸性降解,随后出现原生质体脱离细胞壁,进一步发生细胞器重组或细胞重建,人工培养基的酸性环境使细胞壁强制性地降解后,植物原生质体失去细胞壁的包被后直接处于较酸性的环境中,可能会促使原生体出现酸性快速分裂.因此,植物细胞壁是控制植物细胞完成正常细胞周期的信号载体.     

植物细胞壁研究进展

植物细胞壁是一种复杂的网状结构,其成分包含纤维素、半纤维素、果胶和少量的结构蛋白等。在植物细胞生长过程中,细胞能产生伸展素蛋白,打断纤维素和半纤维素之间的氢键,引起细胞膨压驱动的细胞壁扩张。成熟细胞壁扩张性的丧失是由于细胞壁硬化作用而对扩张性蛋白的作用不敏感造成的,细胞壁成熟过程中很多不同的连接会同时发生,当细胞壁基质多聚体分子之间的连接增加到一定的程度。细胞壁的伸长就会被完全抑制。     

从细菌,酵母及植物多糖合成酶的调控看花粉管胼胝质酶的调控

多糖作为结构和能量分子是植物重要的组成成分。植物细胞壁主要万分为多糖。细胞壁在确定细胞生长、形状方面起重要作用,细胞壁还参与细胞的营养吸收、信息传递,也是防止外源对细胞不良影响的第一道防线。不同植物细胞壁的多糖万分可作为食品、建筑及造纸原料,广泛的工业价值。通过描述细菌、酵母及植物多糖合成酶的机制,推断花粉管胼胝质合成酶的可能调控机制。     

植物叶片原生质体分离的可能机制

分析了植物叶片在分离液环境中形成原生质体的过程,文中提出,分离液配方中的酸性物质使植物叶片处于酸性环境中并导致植物正常细胞首先发生细胞壁酸性降解,随后出现原生质体脱离细胞壁进入分离液,继而又进一步发生质膜的酸性降解,使细胞核和细胞器进入分离液中,最终分离液中的细胞器以细胞核为中心进行细胞器重组,最后产生外貌形态一致的新的原生质体。植物细胞壁和质膜是植物细胞的包被系统。植物细胞包被系统的酸性降解使植物细胞器重组并产生新的原生质体成为可能。     

Expansin(细胞壁松弛蛋白)的发展

Expansin是一种体外诱导分离的植物细胞壁伸展的蛋白,在修饰细胞壁基础上使细胞膨胀。Expansin的功能众多,除了促进细胞生长,还包括影响营养生长、形态发生、授粉受精、果实软化等,并表现出高度的组织、器官和细胞特异性。目前已经在多种植物及其他一些生物范围内对expansin及类expansin序列和蛋白质进行了研究,并对它们的作用机制进行了探索。     

植物细胞壁松弛因子

植物细胞壁的松弛是细胞伸长必需的一个生理过程,发生于植物生长发育的各个阶段。研究发现参与细胞壁松弛的因子有多种,主要包括膨胀素（expansin）、木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶（XTH）、糖基水解酶和羟基自由基（·OH）四大类。本文主要对这些细胞壁松弛因子的结构特征、作用机制及其在植物生理过程中的作用等方面的研究进展进行综述。     

植物细胞的基本结构--植物学彩色显微摄影系列之一

细胞是生物体形态结构与生命活动的基本单位。了解植物体的形态结构及生命活动 ,必须从认识植物细胞开始。在显微镜下拍摄植物细胞的彩色照片 ,以显示各类细胞的细微结构对于了解植物体的结构及其生命活动是很有必要的。植物细胞的基本结构 ,包括细胞壁和原生质体两大部分。1　细胞壁包围在植物细胞原生质体之外 ,幼小细胞的细胞壁较薄、比较透明、所以在制片中只能看到细胞的侧壁 ,随着细胞的生长 ,胞壁可延伸扩大 ,有的细胞壁停留在薄壁状态 ,有的胞壁则逐渐增厚 ,但无论细胞壁的厚与薄 ,胞壁都有分层现象。根据其形成的时间和化学成分的…     

植物细胞壁沟槽结构与生物质利用研究展望

细胞壁是植物细胞的重要组成部分,是生物质的主要成分,不仅对植物形态学起中心调控作用,还对植物机械强度、纤维品质和生物质综合利用起决定性作用.本文将简要介绍植物细胞壁结构与功能研究进展,重点分析细胞壁关键结构因子,原创性提出植物细胞壁纳米级沟槽结构模型与生物质酶解分子机理,并探讨遗传改良植物细胞壁结构的新方法与新途径,旨在从本质上极大提高生物质综合利用效率,改良棉花纤维品质和增强作物抗逆能力.     

植物原生质体再生壁研究综述

植物细胞壁历来是植物生理学和细胞学工作者抱有浓厚兴趣的研究课题。这不仅是由于细胞壁是植物细胞特有的结构,更重要的是与其特殊的生理功能有关。植物细胞生理学研究表明,细胞壁是一种处于不断运动、变化的有生命的结构,它在生命活动中的变化不仅局限于各种化合物在壁上的沉积,还參与植物细胞的生长和分化的过程。例如,在有氧情况下,生长素能诱导细胞壁变松,从而导致细胞的延伸生长。     

细胞骨架参与调控细胞壁形成的研究进展

植物细胞壁是地球上最丰富的可再生资源,也是植物细胞区别于动物细胞的特殊结构之一,它与细胞质膜及细胞骨架共同构成了植物细胞表面的细胞壁-质膜-细胞骨架连续体.细胞壁为植物细胞提供外部支撑结构,细胞骨架则在细胞内构成内部网络支架结构.近年来,有关植物细胞骨架调控细胞壁形成的研究有了很大进展,本文从细胞骨架参与细胞壁物质膜泡运输、细胞骨架调控纤维素微纤丝沉积、细胞骨架调控次生细胞壁加厚以及细胞骨架参与细胞壁形成信号的调控等方面进行了阐述和总结,并对今后的研究方向进行了展望.     

胞间连丝

植物细胞具有以纤维素等为主要成分的坚韧的细胞壁,使细胞保持着一定的形态,并造成相互间的隔离。多细胞植物体内相邻细胞之间的连接与动物不同,其独特的连接机构称做胞间连丝。胞间连丝乃是相邻细胞穿过细胞壁的细胞质通路。1879年,坦戈(Tangl)首先发现了现间连丝。近些年来通过电子显微镜的观察和电生理学的研究,证明了胞间连丝普遍存在于植物的活细胞之间。不同种类的植物、同一种类植物的不同组织的细胞之间,胞间连丝的大小和数目有很大的变异。胞间连丝不均     

棉纤维细胞发育研究的进展

植物细胞壁的研究已有100多年的历史,最早人们研究的主要是植物细胞分裂过程中,两个子细胞间中胶层的新壁形成过程。直到60年代初,Cocking用酶法除去细胞壁获得有活力的原生质体后,开辟了细胞壁再生研究的新领域。棉纤维细胞、根毛细胞和花粉管等是供研究植物细胞壁用的特殊单细胞材料,具有许多优点。如棉纤     

蚜虫取食中的细胞壁修饰与免疫功能

蚜虫是世界性害虫,它通过独特的口针结构和丰富的唾液组分破坏植物细胞壁,穿过表皮细胞和叶肉细胞间隙,克服多重植物抗性,到达韧皮部取食为害。已有报道蚜虫唾液中含有多种细胞壁修饰酶能够降解修饰细胞壁,帮助蚜虫在细胞间刺探,更为有效的定位韧皮部。而细胞壁作为保护植物细胞的重要屏障,能感知和传递细胞壁损伤信号,通过调控细胞壁修饰酶的表达水平启动胞内诱导抗性,从而影响蚜虫的刺探、取食和定殖。此外,蚜虫唾液中的一些效应因子还能抑制细胞壁免疫和胞内抗性。可见,细胞壁免疫在蚜虫持续取食和成功定殖中发挥重要功能。为深入理解细胞壁免疫在蚜虫刺探与取食过程中的作用机制,本文概述了蚜虫唾液关键组分对细胞壁修饰与免疫的调控作用,从植物细胞壁多糖结构修饰、损伤信号传导和胞内抗性等方面重点论述对蚜虫取食行为的影响,结合病原菌与细胞壁免疫互作机制,进一步揭示蚜虫与细胞壁免疫互作新机制,为基于阻断蚜虫韧皮部取食的分子抗虫育种提供新思路。     

交变应力作用下烟草细胞热力学相行为的研究

研究了交变应力对烟草愈伤组织细胞的影响, 采用本实验室研制的强声波发生装置来产生交变应力场, 并利用差式扫描量热仪（ＤＳＣ） 研究了不同强度和频率的交变应力作用后烟草细胞热力学相行为的变化。研究结果表明：交变应力的影响与应力的频率和强度密切相关,一定频率和强度范围内的交变应力能使得植物细胞的相变温度有明显的降低, 而过高频率的应力刺激则会使细胞相变温度升高。细胞热力学相变反映了细胞壁膜的流动性,相变温度变低表明细胞壁膜的流动性增强, 这必然为细胞的生长和分裂提供了便利的条件。 因此, 对于从细胞和分子水平研究交变应力对植物生长、发育的影响及其作用机理是一个很有意义的尝试     

奇妙的植物细胞壁扩展素

通常,在植物茎或根顶端分生组织后面的细胞,可进行 1— 3个数量级的扩展或生长,这种扩展主要是指细胞壁和液泡的扩展。那么植物细胞的细胞壁为什么会发生扩展呢 ?植物生理学家曾为此做过大量的研究工作,最近发现了一种能使植物细胞壁扩展的奇妙物质,即扩展素 (Expansin)　　早在 20世纪 70年代初期,有人曾提出一个假说,即生长中的植物组织细胞,在酸性条件下的扩展或生长速度将大大超过中性条件。由此可以设想,生长激素可通过把质子泵入细胞壁而诱导生长。该论点认为细胞壁酸碱值 (pH)的减小可激活一种或多种细胞壁松驰酶,从而使…