蒜鳞片薄壁细胞衰退过程中酶的细胞化学定位及DNA生化分析

蒜在储藏过程中。鳞茎薄壁细胞衰退。其营养物质供给幼芽萌发生长。采用细胞化学方法,对蒜休眠进程中的鳞茎薄壁细胞进行了ATPase以及APase的细胞化学定位,结果显示在薄壁细胞的质膜、细胞壁和胞间连丝上的酶活性随着蒜自休眠至萌发的不同发育进程而呈现增强的趋势,且在萌芽期酶活性表现最为强烈。表明细胞内物质的降解、转化与输出的加强有助于细胞内含物向新生芽的彻底转移。配合采用琼脂糖凝胶电泳对衰退薄壁细胞的DNA进行了分析,实验结果表现出典型的DNA Ladder．为蒜鳞茎薄壁细胞的衰退属于受基因控制的程序性死亡范畴补充了生化证据。     

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。     

台湾独蒜兰假鳞茎显微及超微结构观察

以休眠期的台湾独蒜兰(Pleione formosana)假鳞茎为试材,利用石蜡切片及透射电子显微镜,分别对假鳞茎的5个部位(假鳞茎基部、假鳞茎中部、假鳞茎外侧、假鳞茎与叶芽相接处、假鳞茎与花芽相接处)进行了系统观察分析。结果发现：(1)台湾独蒜兰假鳞茎5个部位均观察到液泡及不同程度液泡化的细胞,表皮细胞覆着有厚厚的蜡质层。(2)台湾独蒜兰假鳞茎基部、中部、外侧细胞中均存在一定的叶绿体,少量线粒体分布在其周围。(3)假鳞茎薄壁细胞中存在淀粉粒及造粉体,且造粉体伴随有形成淀粉粒的现象。(4)假鳞茎基部、中部、外侧及其与花芽相接处的薄壁细胞壁之间有大量胞间连丝,筛管-伴胞复合体与薄壁细胞间也存在胞间连丝,同时细胞间存在不同形状的细胞间隙。研究结果表明,台湾独蒜兰假鳞茎发挥了其作为储水器官、光合作用场所及储存碳水化合物的功能,同时休眠期间主要以共质体途径进行物质的交换与运输。     

小麦珠心细胞衰退过程中ATP酶的超微细胞化学定位

采用磷酸铅沉淀技术对小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ ）珠心细胞衰退过程进行了ＡＴＰ酶的超微细胞化学定位。初始衰退的珠心细胞,ＡＴＰ酶只定位于细胞膜上,其它部位未见有ＡＴＰ酶活性。衰退中期的珠心细胞,细胞膜上ＡＴＰ酶活性减弱并逐渐消失;细胞核染色质和细胞质中一些细胞器上存在ＡＴＰ酶活性。在严重衰退的珠心细胞中,只在细胞核染色质上存在ＡＴＰ酶活性。珠心细胞的细胞核以两种方式衰退。衰退的细胞核染色质碎片仍存在ＡＴＰ酶活性,并向胚囊方向转移。推测小麦珠心细胞衰退过程中细胞膜上ＡＴＰ酶变化反映了珠心细胞生理状态转变;细胞核染色质上ＡＴＰ酶与其形态变化和运动等有关     

温度对大蒜鳞茎休眠的影响及其在贮藏保鲜上的应用

大蒜鳞茎在通过休眠时,蒜瓣内出现一系列结构与生理变化,由于鳞片细胞内物质的转化、降解、外运,局部组织的衰退、瓦解以及幼芽的伸展,蒜瓣的食用品质逐步下降。温度可调节休眠进程,高温(32℃左右)明显阻抑休眠进展,鱗片细胞内含物的解体、物质的外运与呼吸消耗亦大大地被延缓或削弱,因而可较长期(半年以上)保持蒜瓣的鲜脆状态。     

在萌发前后小麦种子糊粉层细胞内酸性磷酸酶的细胞化学研究

采用GMA低温包埋方法和β-甘油磷酸钠为底物,对小麦糊粉细胞在不同萌发时期的酸性磷酸酶活性,进行了细胞化学光学显微镜定位。发现,酸性磷酸酶的活性反应物,大量地存在小麦的干种子糊粉细胞的内壁,胞间,胞间连丝和糊粉粒内。当种子吸水萌发后,存在糊粉细胞内和内壁的酸性磷酸酶,便不断地释放出来,流入胚乳。有关酸性磷酸酶怎样从糊粉细胞流入胚乳的途径,我们提出了一些初步的看法。     

蒜鳞片休眠进程中胞间联络的变化及类外连丝结构与功能的研究

利用电子显微镜术,对蒜休眠进程中鳞片薄壁细胞间胞间联络的特征进行了实验观察,发现不同时期胞间联络具有随细胞间生理关系密切程度而呈现相应结构变化的特点。并观察到萌芽期鳞片中衰败细胞与存活细胞之间有类外连丝型胞间连丝的存在;以激光共聚焦荧光显微镜结合荧光标记物示踪检测,发现不透膜荧光物质分子量为457Da 的萤黄(Lucifer yellow,LYCH),可以共质体运输方式进入存活细胞内,论证了类外连丝这一胞间连丝特定修饰态的存在,并可在一段时间内继续保持生理活性,起到进行物质共质运输的功能。     

蒜鳞片休眠进程中胞间联络的变化及类外连丝结构与功能的研究

利用电子显微镜术,对蒜休眠进程中鳞片薄壁细胞间胞间联络的特征进行了实验观察,发现不同时期胞间联络具有随细胞间生理关系密切程度而呈现相应结构变化的特点。并观察到萌芽期鳞片中衰败细胞与存活细胞之间有类外连丝型胞间连丝的存在;以激光共聚焦荧光显微镜结合荧光标记物示踪检测,发现不透膜荧光物质分子量为457Da的萤黄(Lucifer yellow,LYCH),可以共质体运输方式进入存活细胞内,论证了类外连丝这一胞间连丝特定修饰态的存在,并可在一段时间内继续保持生理活性,起到进行物质共质运输的功能。     

小麦珠心细胞衰退过程酸性磷酸酶的超微细胞化学定位(英文)

采用磷酸铅盐沉淀技术对小麦（ Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．） 珠心细胞衰退过程进行了酸性磷酸酶的超微细胞化学定位研究。结果显示,在未有明显衰退迹象的一些珠心细胞中,酸性磷酸酶只出现在细胞核轻微凝聚的染色质上。随珠心细胞衰退程度的逐渐增大,其衰退特征越来越明显,酸性磷酸酶依次在细胞质中较小液泡、细胞壁、线粒体、质体以及内质网等结构上出现活性反应。紧连胚囊的珠心细胞衰退程度最大,细胞严重变形,酸性磷酸酶定位于细胞绝大部分结构中,但此时变形的细胞核则无酸性磷酸酶活性反应。研究结果表明,小麦珠心细胞的衰退过程中,酸性磷酸酶存在一个有规律的变化,支持珠心细胞的衰退是属于细胞程序性死亡类型的观点     

离体蒜苔贮存中薄壁细胞超微结构的变化

离体蒜苔贮存中薄壁细胞逐渐衰老,原生质表现出有序的降解和胞间转移。由细胞内膜产生的自体吞噬泡将细胞器消化。降解的原生质组分通过共质体和质外体两种途径转移,并最终运输至顶端作为珠蒜生长的营养。     

杜仲次生木质部分化和脱分化过程中酸性磷酸酶的超微细胞化学定位

杜仲（EucommiaulmoidesOliv．）次生木质部分化过程中,在形成层刚衍生的木薄壁细胞中,酸性磷酸酶（APase）主要分布于核膜边缘和高尔基体;在分化程度较高的木薄壁细胞中,APase散布于整个核中,进而,在各种细胞器残体上聚集;在成熟的木薄壁细胞中,APase沿细胞壁内侧分布。在未成熟导管分子中,核、质膜及纹孔上明显存在APase聚集,进而,核解体;在即将分化成熟的导管分子中,APase主要集中于初生壁;在已分化成熟的导管分子中,APase集中于次生壁。脱分化过程中,只在细胞质中可见分散的APase活性,而细胞核和细胞壁上未见此酶的分布;更深层的即将分化成熟和已分化成熟的导管分子,未见有细胞分裂,其上APase的分布与剥皮前相同。通过比较分化和脱分化过程中APase的分布,推测不同的APase同工酶可能分别参与了次生木质部细胞程序性死亡过程中原生质体的解体和次生壁的建成。APase的聚集程度可能是决定细胞能否脱分化的一个重要特征。     

蚕豆叶片小叶脉不同发育时期ATP酶和酸性磷酸酶的细胞化学超微结构定位

运用CF输导方法确定正在进行库源转换的叶片。采用铅沉淀法对蚕豆(Vicia faba)幼嫩叶片、库源转换叶的库区和源区的小叶脉组织细胞进行了ATP酶和酸性磷酸酶的细胞化学定位。结果显示, 在蚕豆幼嫩叶片的小叶脉中, 传递细胞质膜和细胞壁上存在大量的ATP酶和酸性磷酸酶的标记产物。在库源转换叶库区传递细胞和筛分子质膜上ATP酶和酸性磷酸酶的标记较弱。在库源转换叶的源区传递细胞和筛分子质膜存在较强的ATP酶和酸性磷酸酶的活性反应产物。在小叶脉分化中的木质部分子存在较强的ATP酶和酸性磷酸酶的活性标记, 在分化成熟的木质部分子酶的标记显著减弱。实验结果表明, 依据不同的发育阶段, ATP酶和酸性磷酸酶的含量在蚕豆小叶脉的不同细胞中呈动态变化。据此, 对ATP酶和酸性磷酸酶在蚕豆小叶脉细胞分化和质外体装载中的作用进行了讨论。     

大葱叶片推陈出新中细胞内含物的再分配

大葱储藏过程中,新生叶片长出所需的营养来自衰老叶片储藏物质的再分配。电镜观察表明大葱叶鞘细胞结构变化表现出典型的编程性死亡特征;部分解体的原生质组分可能以囊泡迁移方式参与运输;酶定位显示在衰退叶鞘细胞的质膜、细胞壁和胞间连丝上有较高ATPase和APase活性,为该运输过程是依赖能量的主动运输补充了证据。     

大葱叶片推陈出新中细胞内含物的再分配

大葱储藏过程中,新生叶片长出所需的营养来自衰老叶片储藏物质的再分配。电镜观察表明大葱叶鞘细胞结构变化表现出典型的编程性死亡特征;部分解体的原生质组分可能以囊泡迁移方式参与运输;酶定位显示在衰退叶鞘细胞的质膜、细胞壁和胞间连丝上有较高ATPase和APase活性,为该运输过程是依赖能量的主动运输补充了证据。     

Cytochemieal Observation on Garlic Clove before and after Temperature-Modulated Break of Dormancy

Usually, garlic clove keeps itself in dormancy during summer months and tends to break their dormancy as the climate becomes cooler toward autumn. Prolonged storage of garlic clove under relatively high temperature is a good measure taken in practics to retain its dormancy and refrain from sprouting. In fact, if garlic is stored around 30 ℃, its dormancy can be extended to more than six months while its exposure to low temperature (4 ℃) for a short duration will eventualy break its dormancy. The Dormant release can be diagnosed in the upper epidermis by signs of nuclear disintegration and appearance of APase, ATPase and POase activities. The nuclei in dormant epidermal cells keep their characteristic round shape and in the central position of the cells which are devoid of the enzyme activities mentioned. In case the clove is kept in 30℃ over a year, partial disintegration of the cells evacuation of the constituents also take place, as clearly shown by numerous proteinaceous granules suspended in the interior and by “nuclear extrusion” across the intercellular boundary.     

Spatial and temporal regulation of DNA fragmentation in the aleurone of germinating barley

During germination of barley grains, the appearance of DNA fragmentation started in aleurone cells near the embryo and extended to the distal end in a time-dependent manner. DNA fragmentation was demonstrated to occur only after the expression of -amylase mRNA in the aleurone layer. In addition, cell wall degradation started in cells near the embryo on the sides facing the endosperm. Subsequently cell wall degradation extended to the lateral cell walls and to cells more to the distal end of the grain. A typical alteration of the nucleus was observed by electron microscopy and an almost complete degradation of DNA was found in the nucleus while the nuclear envelope remained intact. The results indicate that programmed cell death occurred in aleurone cells during germination. A model is proposed for the regulation of programmed cell death in aleurone cells during germination involving ABA levels and cell wall degradation.     

Programmed cell death is responsible for replaceable bud senescence in chestnut (Castanea mollissima BL.)

In the chestnut "replaceable bud" cultivar 'Tima zhenzhu', the auxiliary bud formed on the fruiting branch dies after fruiting, giving rise to a morphology more suitable than the wild type's for intensive cultivation and heightened production. Here, we show that many of the hallmarks of programmed cell death (PCD) occur during the senescence of the replaceable bud, including DNA degradation, a high ratio of PCD cells and the breakdown of cell ultrastructure. The time course of the senescence was followed by sampling the developing bud from 20 to 40?days after flowering. In cv. 'Tima zhenzhu', DNA degradation was detectable prior to any visible sign of bud senescence, while it did not occur in the wild type (cv. 'Dabanhong'). The ratio of PCD cells (as determined by flow cytometry) rose over the sampling period and was consistently higher in cv. 'Tima zhenzhu' than in cv. 'Dabanhong'. After staining the bud cell nuclei with propidium iodide, it was clear that both their chromatin content and overall size fell over the sampling period in cv. 'Tima zhenzhu' while in cv. 'Dabanhong', no such decrease occurred. Other characteristics of PCD were noted in cv. 'Tima zhenzhu's bud cells, including chromatin condensation, tonoplast invagination and DNA cleavage. We conclude that the replaceable bud senescence phenomenon is driven by PCD. The manipulation of this trait may have potential for remodeling the pattern of development of the fruit-bearing branches of chestnut. Key message This paper first reported the occurrence of programmed cell death during the senescence of vegetative buds in a woody species, and the results extend the range of knowledge of PCD.