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.     

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⁺ -ATP_ase 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⁺ -ATP_ase 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。     

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的细胞程序性死亡

利用TUNEL检测、细胞学及细胞化学方法,对毛竹茎秆纤维细胞发育过程中的细胞程序性死亡进行了研究。在次生壁形成的早期,纤维细胞出现染色质凝聚、细胞器膨胀、液泡膜解体和细胞质泡状化等典型的细胞程序性死亡形态学特征;TUNEL检测反应呈阳性,显示此时的纤维细胞核DNA发生了片段化。此时,在纤维细胞裂解的液泡膜、降解的细胞质和凝聚的染色质上具有ATPase活性。纤维细胞质的Ca^2＋水平会随着次生壁的形成而逐渐升高,随后Ca^2＋聚集成块状。在初生壁形成后期,纤维细胞染色质上的酸性磷酸酶（APase）活性增强。随着纤维次生壁的持续增厚,ATPase、酸性磷酸酶和Ca^2＋将在裂解的细胞质和凝聚的染色质上持续存在多年。结果表明,毛竹茎秆纤维细胞的次生壁形成过程是一个主动自溶的细胞程序性死亡过程。初生壁形成后期染色质上酸性磷酸酶活性增强及次生壁形成期胞质Ca^2＋的聚集,与纤维细胞的程序性死亡密切相关。ATPase,Ca^2＋和APase参与了纤维细胞程序性死亡过程中原生质体的降解。     

毛竹茎秆纤维细胞发育过程中的细胞程序性死亡(英文)

利用TUNEL检测、细胞学及细胞化学方法,对毛竹茎秆纤维细胞发育过程中的细胞程序性死亡进行了研究。在次生壁形成的早期,纤维细胞出现染色质凝聚、细胞器膨胀、液泡膜解体和细胞质泡状化等典型的细胞程序性死亡形态学特征;TUNEL检测反应呈阳性,显示此时的纤维细胞核DNA发生了片段化。此时,在纤维细胞裂解的液泡膜、降解的细胞质和凝聚的染色质上具有ATPase活性。纤维细胞质的Ca2+水平会随着次生壁的形成而逐渐升高,随后Ca2+聚集成块状。在初生壁形成后期,纤维细胞染色质上的酸性磷酸酶(APase)活性增强。随着纤维次生壁的持续增厚,ATPase、酸性磷酸酶和Ca2+将在裂解的细胞质和凝聚的染色质上持续存在多年。结果表明,毛竹茎秆纤维细胞的次生壁形成过程是一个主动自溶的细胞程序性死亡过程。初生壁形成后期染色质上酸性磷酸酶活性增强及次生壁形成期胞质Ca2+的聚集,与纤维细胞的程序性死亡密切相关。ATPase,Ca2+和APase参与了纤维细胞程序性死亡过程中原生质体的降解。     

杂交鹅掌楸体胚发生过程中ATP酶活性的超微细胞化学定位

利用透射式电镜,通过胚性细胞的超微切片观察,对杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生和发育过程中ATP酶活性进行了超微细胞化学定位.结果表明,非胚性细胞的质膜、液泡膜等膜系统当中存在ATP酶活性,质体、核膜、细胞壁以及细胞间隙上有少许沉积;早期胚性细胞ATP酶反应产物主要沉积于质膜、液泡膜上、淀粉粒、细胞壁加厚处;胚性细胞后期ATP酶活性从质膜逐渐转移入细胞内,细胞质、壁旁体、胞间连丝、细胞膜与细胞间隙、细胞核等处均有ATP酶活性反应.随着胚性细胞的发育及分裂,包裹细胞的厚壁、细胞核、核仁与染色质等处也出现ATP酶活性反应沉淀物.说明杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生及发育过程中存在丰富的能量代谢.     

厚壁毛竹快速高生长期竹秆ATP酶超微细胞化学定位

采用电镜细胞化学技术对厚壁毛竹(Phyllostachys edulis ‘Pachyloen’)快速高生长期竹秆节间的伸长发育过程（包括：分生细胞期、伸长初期、快速伸长期和成熟期四个阶段）进行ATP酶超微细胞化学定位,以揭示竹秆节间快速伸长的细胞学基础。结果表明：分生细胞期,细胞质膜、核膜、细胞器膜系统上等均有很强的ATP酶活性。伸长初期,节间上部基本组织细胞质膜上ATP酶活性较强,且短细胞质膜上的ATP酶活性更强,节间基部各细胞均未观察到ATP酶活性。快速伸长期,节间基部基本组织ATP酶活性较节间上部高,细胞质膜、运输小泡膜、胞间隙及胞间连丝上均有ATP酶活性。成熟期,仅节间上部基本组织质膜上有较弱的ATP酶活性。ATP酶在节间伸长过程中主要参与新细胞壁物质的分泌和共质体运输,促进新细胞壁的形成,晶体和淀粉粒体外膜上ATP酶活性的存在表明其具有贮存物质的作用。节隔缺失节的节间基部未观察到ATP酶活性,节部韧皮结细胞ATP酶活性较高,节隔的缺失引起节部与节间与物质运输有关结构的变化,进而影响节间伸长生长。     

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。     

毛竹茎纤维次生壁形成过程的超微结构观察

利用透射电镜观察了毛竹（Ｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓ ｐｕｂｅｓｃｅｎｓ Ｍａｚｅｌ）茎纤维发育过程中次生壁的形成过程。纤维发育早期,细胞具有较大的细胞核和核仁;细胞质浓稠,具有核糖体、线粒体和高尔基体等细胞器。随着纤维次生壁的形成,细胞壁加厚,细胞质变得稀薄,内质网和高尔基体的数量明显增加,并且两者共同参与了运输小泡的形成;在质膜内侧可观察到大量周质微管分布。随着次生壁的进一步加厚及木质化,细胞壁     

Studies on graft unions

Summary De novo formation of cytoplasmic cell connections are studied at the graft interface of 5 day old in vitro heterografts ofVicia faba onHelianthus annuus. Continuous and half plasmodesmata, both branched and unbranched, are described at various stages of development in non-division walls between unlike and like dedifferentiated callus cells. In apical portions of protruding callus cells and in the contact zone between opposing cells extremely thin wall parts with a striking ER/plasmalemma contact are observed. During subsequent thickening of the modified wall parts cytoplasmic strands enclosing constricted ER cisternae are entrapped within the newly deposited wall material. These cytoplasmic strands represent half plasmodesmata which—in case of fusion with corresponding structures of adjoining cells across the loosened wall matrix — form continuous cell connections. Golgi vesicles secreting wall material are involved in the process of forming half and continuous plasmodesmata, thus following the same mechanism of plasmodesmata development as described for isolated protoplasts in cell cultures. The findings suggest the existence of a unifying mechanism of secondary formation of plasmodesmata showing far-reaching similarities with the establishment of primary cell connections.     

甘蔗叶不同部位ATP酶活性细胞化学定位

甘蔗叶片,叶鞘和肥厚带韧皮部 ATP 酶活性定位于筛管、伴胞的质膜、内质网和某些伴胞细胞基质、小囊泡和发育成熟的液泡上;叶片韧皮部薄壁细胞、厚壁细胞和厚壁通道细胞质膜及小囊泡中亦显示有 ATP 水解产物;维管束鞘细咆与厚壁细胞或厚壁通道细胞所构成的细胞间隙上也存在有 ATP 酶活性反应产物沉淀。甘蔗叶片大、中、小三种维管束,从小维管束到大维管束,面向细胞间隙的细胞表面上的 ATP 酶活性逐渐增强,而维管束鞘细胞质膜上的 ATP 酶活性则趋于减弱;同一维管束内则以韧皮部细胞的 ATP 酶活性最强。维管束鞘细胞与叶肉细胞之间存在很多的胞间连丝,并表现出高的 ATP 酶活性。讨论了 ATP 酶活性的分布状态与叶肉细胞的光合产物向韧皮部运输的关系。     

Cotton fibre differentiation: Occurrence and distribution of coated and smooth vesicles during primary and secondary wall formation

Summary Coated vesicles occur in differentiating cotton fibres during primary and secondary wall formation. The coated vesicles are often associated with the plasmalemma, or with membranes at the secreting face of dictyosomes, corresponding positionally to GERL. During secondary wall formation the number of dictyosome-associated coated vesicles seems to be smaller than during primary wall formation. When sections are stained for periodateoxidizable polysaccharides (Thiéry reaction) the membrane of plasmalemma-associated coated vesicles is intensely stained. The membrane of dictyosome-associated coated vesicles is only weakly stained. On the basis of the present evidence it is not possible to clearly decide, whether the staining in plasmalemma-associated coated vesicles is due to obliquely cut membrane or to vesicle contents. The vesicle coat material is not stained. Possible functions of coated vesicles in differentiating cotton fibres are discussed.Vesicles with contents positively stained with the Thiéry reaction are observed only during primary wall formation. The membrane of these vesicles is smooth and seems to bud from the same cisternae, probably GERL, as do the coated vesicles. During secondary wall formation no vesicles containing periodate-oxidizable polysaccharides could be detected, even under conditions that result in a strong, specific reaction in the cellulosic secondary wall. In some instances polysaccharidic material, resembling secondary wall material, has been seen to adhere to the outside of the plasmalemma. These results are consistent with the hypothesis that, in higher plants, at least part of primary wall material may already be synthesized in dictyosome vesicles, whereas cellulose biosynthesis occurs at the cell surface.