厚竹高生长过程中竹秆淀粉粒的变化规律

为揭示厚竹(Phyllostachys edulis ‘Pachyloen’)快速高生长的物质基础,进一步探究厚竹快速高生长的物质代谢机理。该研究采用常规石蜡切片结合光学显微技术,研究厚竹高生长过程中竹秆淀粉粒的时空动态变化规律。结果表明：(1)淀粉粒随着竹秆的高生长逐渐减少,且同一节间的不同部位淀粉粒的含量存在差异;在轴向上,同一节间从上至下淀粉粒含量升高,节间基部的淀粉粒最多,且节部的淀粉粒含量始终高于节间;高生长停止后,在节部的长、短细胞中仍有淀粉粒分布。(2)在径向上,从外至内,淀粉粒逐渐减少,且维管束周围淀粉粒明显多于其他部位。(3)节隔缺失的异常节间和节部的淀粉粒含量较正常的多,且节间各部位淀粉粒含量相似。研究发现,淀粉粒的时空动态变化与厚竹高生长过程中节间细胞的发育规律一致,节部可能主要通过控制物质运输来调控竹子的高生长。     

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。     

枸杞胚性细胞分化的超微结构和ATP酶的细胞化学定位研究

枸杞的胚性细胞多由愈伤组织表层的薄壁细胞分化而来,与愈伤组织中未分化的细胞相比,胚性细胞呈卵圆形,细胞核大,核仁明显,细胞质浓厚并含有丰富的细胞器,细胞壁较薄,细胞间有胞间连丝相通;胚性细胞发育到晚期细胞壁加厚,胞间连丝逐渐消失,细胞核向一端偏移,有大液泡形成;胚性细胞的第一次分裂多为均等分裂,形成二细胞原胚,继续分裂形成多细胞原胚;组成多细胞原胚胚体的细胞核大,核形状不规则,细胞质浓厚,细胞器丰富,在质体中出现淀粉的积累。在胚性细胞发育的早期,ATP酶活性主要位于质膜上,随后在液泡内和细胞核中都出现ATP酶活性的分布;随着胚性细胞壁的加厚,细胞壁加厚处和细胞间隙中也出现ATP酶活性反应;当多细胞原胚形成后,ATP酶活性反应主要定位于液泡膜上。由此分析了结构特征、ATP酶活性定位变化与胚性细胞分化的关系。     

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.     

云杉针叶三磷酸腺苷酶活性的超微细胞化学定位

用磷酸铅沉淀技术研究了云杉幼龄针叶及成龄树针叶细胞的三磷酸腺苷酶(ATPase)活性定位。从形态结构上可以看到,种子萌发的幼龄针叶细胞的细胞壁较薄, ATP酶活性反应产物磷酸铅颗粒主要分布于细胞质和细胞质膜上。成龄针叶细胞壁较厚,内质网等细胞器发达,ATP酶主要在细胞壁有较高的活性反应。两者细胞的液泡及细胞核中也有少量定位。幼龄针叶ATP酶活性较成龄针叶的活性较弱, 这种活性变化与不同发育时期叶的生理功能有关。     

花生不同生育期小叶脉转移细胞形态变化和ATP酶活性定位的研究

迄今已在上千种高等植物中看到具有胞壁内突生长的转移细胞,认为它是一种输送溶质的细胞,在源库二端行使光合产物的垭距离运输。转移细胞质膜上具有较强的ATP酶活性,在发育成熟的转移细胞质膜上ATP酶活     

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。     

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.     

植物质膜H^＋—ATPase的研究进展

植物质膜H~+-ATPase具有控制细胞内环境pH,产生电化学势梯度,促进离子及分子运输,控制细胞伸长生长等生理功能。它含有大约100kD的催化亚基,8～10个跨膜的螺旋,使ATP水解与H~+运输相偶联。酶活性受植物激素、脂类和蛋白激酶等因子调节。此酶已被成功地分离、纯化、重组和分子克隆。     

毛竹"韧皮部结"发育过程中Ca2+-ATP酶的超微定位

用电镜和细胞化学技术对毛竹[Phyllostachys edulis（Carr.）H.De Lehaie]节部“韧皮部结”发育过程中Ca^2＋-ATP酶进行了超微细胞化学定位研究.结果显示：在“韧皮部结”形成期,仅细胞质膜和细胞核上具有很高的Ca^2＋-ATP酶活性;随着“韧皮部结”的发育,发育期细胞质膜上的Ca^2＋-ATP酶活性较形成期有所降低,而细胞核上仍保持较高的Ca^2＋-ATP酶活性,胞间连丝、运输小泡膜上都具有Ca^2＋-ATP酶活性;发育后期,液泡膜及内质网上也开始出现Ca^2＋-ATP酶沉积物;成熟期的“韧皮部结”细胞质膜上的Ca^2＋-ATP酶活性较发育期有所升高,并且在“韧皮部结”成熟的过程中,细胞核、内质网、胞间连丝、质体膜和细胞质降解物上始终都有较高的Ca^2＋-ATP酶活性.实验结果表明“韧皮部结”细胞具有活跃的生理代谢以及频繁的共质体运输和信息交流.     

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。     

棉纤维细胞伸长生长与过氧化物酶和IAA氧化酶的关系

棉纤维细胞于开花当天从棉胚珠表皮上发生,随即开始伸长生长,星S型生长曲线。棉纤维细胞的可溶性蛋白、过氧化物酶活性和IAA氧化酶活性同伸长生长的关系不大;而离子型结合的细胞壁蛋白质含量、过氧化物酶活性和IAA氧化酶活性同棉纤维细胞的伸长生长关系较大,表现在棉纤维细胞快速伸长期活性较低,而在伸长生长停止时出现活性高峰,同棉纤维细胞的伸长生长有负相关现象。     

K型小麦花粉粒内壁及ATP酶活性与雄性不育的相关性

运用电镜和细胞化学标记技术,研究比较了K型雄性不育系与其保持系花粉粒内壁发育过程中的超微结构和ATP酶活性变化。结果表明,保持系和不育系花粉粒内壁的发生均从花粉第一次有丝分裂后开始,发育初期2种类型的花粉粒质膜上均具有ATP酶活性反应。随着内壁的加厚,保持系花粉粒质膜上的ATP酶活性增加,当内壁加厚到一定程度时,内壁中形成膜性结构的管状通道,在管状通道中具显著的ATP酶活性反应;其成熟花粉粒萌发孔区的细胞质隆起,孔盖被推出,内壁和周围组织具极显著的ATP酶活性反应。不育系花粉粒随着内壁的加厚,质膜上的ATP酶活性变化不明显,内壁比保持系的厚,没有正常的管状通道的形成和ATP酶活性反应;萌发孔区细胞质隆起不明显,孔盖内陷,内壁和周围组织没有ATP酶活性。分析认为,K型小麦雄性不育花粉粒内壁结构的这种畸形变化及ATP酶活性反应的差异,可能是造成花粉粒败育的重要因素。     

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.     

小麦幼苗拒Na+部位的拒Na+机理

采用日立Z 80 0 0原子吸收分光光度计测Na 、K 含量 ,采用不连续蔗糖梯度离心分离质膜和液泡膜微囊。递增盐度和盐冲击处理下 ,耐盐品种德抗 96 1的SK ,Na(吸收 ) 值和SK ,Na(运输 ) 值均明显大于盐敏感品种鲁麦 15 ;德抗 96 1根部和鲁麦 15根茎结合部Na 含量均呈递增趋势 ,表现出累积效应 ;德抗 96 1根细胞质膜微囊和液泡膜微囊H ATP酶活性均明显大于鲁麦15 ,鲁麦 15根茎结合部液泡膜微囊H ATP酶活性大于德抗 96 1,在同一品种的植株里 ,盐冲击的根和根茎结合部细胞质膜微囊和液泡膜微囊H ATP酶活性均小于递增盐度的酶活性。小麦拒Na 部位细胞质膜和液泡膜H ATP酶活性与其耐盐性强弱成正相关     

超富集植物对重金属耐受和富集机制的研究进展

超富集植物对重金属耐受和富集机制的研究成为近年来植物逆境生理研究的热点,在简要总结细胞壁沉淀、重金属螯合效应、酶活性机制和细胞区室化作用的基础上,概述了超富集植物对重金属的耐受机制,讨论了重金属跨根细胞质膜运输,共质体内运输、木质部运输和跨叶细胞膜运输的富集过程。     

生长前期叶面喷施乙烯利对甘蔗茎细胞几种酶活性的影响

在甘蔗分蘖初期用乙烯利进行叶面喷施处理 ,并在不同的时期分别对蔗茎细胞质和细胞壁的几种代谢关键酶活性进行测定 ,结果表明 :适当浓度的乙烯利处理提高了整个生长期甘蔗茎细胞质的过氧化物酶活性、生长前中期甘蔗茎细胞质和细胞壁的 Ca2 +-ATP酶、细胞质的 Mg2 +-ATP酶活性和生长后期细胞质的多酚氧化酶活性 ,较高浓度的乙烯利处理普遍提高整个生长期甘蔗茎细胞质和细胞壁的 Ca2 +-ATP酶活性、细胞壁的 Mg2 +-ATP酶活性和旺盛生长期间细胞壁的过氧化物酶活性     

西瓜胚乳吸器的发育及ATP酶的超微细胞化学定位

报道了西瓜（Citrullus lanatus)胚乳吸器发育过程,并对胚乳吸器细胞中的ATP酶进行了超微细胞化学定位,球形胚早期,胚囊合点端的壁伸长发育成一管状胚乳吸器,进而吸器靠近乳本体端膨大为囊状,球形胚晚期吸器自珠孔端向合点端逐渐细胞化,胚分化出子叶时,胚乳吸器自合点端向珠孔端退化,在刚形成的胚乳吸器细胞中,ATP酶活性反应主要分布在细胞的核膜,内质网上,胞间连丝和吸器细胞壁内的小球状物上也有较强的ATP酶活性反应;在开始退化的吸器细胞中,核膜上的ATP酶性的反应减弱较早,内质网稍晚,进一步退化的胚乳吸器细胞中,ATP酶主要集中分布在细胞壁,细胞间隙内,核上几乎没有ATP酶性反应,内质网上仅有微弱的ATP酶反应。     

花椒珠心胚的超微结构及珠心细胞ATP酶的细胞化学定位

应用透射电镜对花椒（Xanthoxylum bungeanum Maxim)珠心胚原始细胞,多细胞原胚和此时期的珠心细胞及其ATP酶的分布进行了详细的观察,珠心胚原努细胞具厚的细胞壁,明显分为电子致密的外层和电子透明的内层,无胞间连丝,大的核中未见核仁,细胞质富含细胞器,多细胞原胚的壁比原始细胞的薄,电子透明,均质,具胞间连丝,核体积增大,核仁1至2个,细胞质中细胞数的数量明显增加,珠孔端的珠心细胞比胚性细胞体积大,细胞液泡化程度高,细胞质稀薄而呈现衰退趋势,ATP酶分布于液泡膜及液泡液中,与胚性细胞相接触的最内层珠心细胞胞质降解,核严重变形,最终细胞解体,此时无ATP酶活性反应。     

磁共振成像技术在毛竹幼竹显微结构和水分含量表征中的应用

竹子节部对竹秆的中空结构以及竹秆快速高生长起着关键作用,研究竹子解剖结构有助于认识竹子生长机制。本研究利用核磁共振成像(MRI)无创、高分辨率和准确的技术优势,对毛竹幼竹去笋箨梢部进行横切面高精度核磁共振成像扫描,使用MATLAB软件对 MRI进行灰度值采集,分析节部、近节部和节间水分分布差异。结果表明: 无数维管束在毛竹幼竹节隔以及近节隔内腔反复扭曲和水平转动,组成了一个错综复杂和高度连接的网络结构,通过分轴向载荷来保护重要组织免受机械应力,同时实现水分和营养物质的横向运输,这是毛竹在短时间内快速完成高生长的重要基础。MRI信号值(亮度值)表明,幼竹维管束的水分含量远远高于周围的基本组织。节间平均水分含量和像素点间含水量标准差显著高于节部,近节部居中。MRI技术可以在未来竹子解剖学和生理生化学研究中发挥作用。