灵武长枣果实维管束韧皮部及周围细胞的超微结构特征

为了探讨灵武长枣果实光合同化物韧皮部卸载和运输的途径,该研究采用透射电镜技术,对不同发育时期灵武长枣果实维管束韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构特征进行了分析。结果表明:筛管/伴胞复合体及其周围韧皮薄壁细胞间在果实膨大前期富含胞间连丝,而韧皮薄壁细胞与周围库细胞以及相邻库细胞间几乎不存在胞间连丝,形成共质体隔离;筛管/伴胞复合体及其与周围薄壁细胞间在果实快速膨大期也存在胞间连丝,但与果实膨大前期相比明显减少;果实着色期,SE/CC复合体及其与周围薄壁细胞间胞间连丝较少,并且出现阻塞现象;果实完熟期,筛管和伴胞之间几乎没有胞间连丝,有的筛管之间有少量胞间连丝,但却出现了阻塞现象,果肉库薄壁细胞与韧皮薄壁细胞间因胞间连丝阻塞现象而形成共质体隔离。综上结果认为,在果实发育的膨大前期阶段,光合同化物以共质体途径经筛分子卸出,卸出后可能以质外体途径进入液泡贮藏与利用;果实快速膨大期,光合同化物的卸出与运输采用共质体和质外体共存的途径;果实着色期和完熟期,光合同化物从筛分子卸出到贮藏薄壁细胞的运输均以质外体途径为主。     

灵武长枣果实质膜和液泡膜H~+-ATPase和H~+-PPase活性与果实糖分积累

以不同发育时期灵武长枣(Ziziphus jujuba cv.Lingwuchangzao)的果实为材料,通过测定与分析果肉组织中细胞质膜、液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性、果实糖分含量变化,研究了灵武长枣果实质膜、液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性与糖积累特性的关系。结果表明:(1)果实第二次快速生长期之前主要积累葡萄糖和果糖,之后果实迅速积累蔗糖,葡萄糖和果糖含量则逐渐下降,成熟期果实主要积累蔗糖。(2)在果实发育的缓慢生长期S1,质膜H+-ATPase活性最低;第一次快速生长期,质膜H+-ATPase活性最高;缓慢生长期S2,其活性降低;第二次快速生长期,质膜H+-ATPase活性升至次高;完熟期,质膜H+-ATPase活性下降幅度较大。(3)在果实发育过程中,液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性的变化趋势相似。缓慢生长期S1,液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性较低;从缓慢生长期S1至第一次快速生长期缓慢下降至最低;从第一次快速生长期开始,液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性呈现为逐渐增高的变化趋势;除第二次快速生长期以外,液泡膜H+-PPase活性始终高于H+-ATPase。由此推测,质膜H+-ATPase和液泡膜H+-ATPase、H+-PPase对灵武长枣果实糖分的跨膜次级转运起到重要的调控作用。     

灵武长枣果实发育结构特征研究

采用石蜡切片法,研究不同发育时期灵武长枣果实的结构特征。结果表明:(1)缓慢生长期细胞增长缓慢,外果皮细胞5~6层,表皮细胞由1层薄壁细胞构成,呈长矩形或长椭圆形,表皮细胞以内的薄壁细胞不断增生,形成内表皮细胞。果实体积增大伴随着空腔的出现,中果皮维管束数量多;(2)第一次快速生长期细胞增长迅速,表皮细胞排列疏松,中果皮中的空腔增大速度最快,维管束主要分布在靠近外果皮和内果皮的中果皮部位;(3)减缓生长期表皮细胞变成圆形或椭圆形等不规则形状,细胞排列松散,内表皮细胞形状、大小不一,细胞排列疏松。中果皮中的空腔继续增大,维管束数目逐渐减少,但变化幅度较小;(4)第二次快速生长期外果皮细胞层数减少到3~4层,表皮细胞和内表皮细胞难以区分,空腔随着果实体积的增大达到最大,许多细胞单列排成网状结构,形成更大的腔,果皮中的维管束分布最少。在灵武长枣果实发育过程中,不同发育时期的不同部位其果实的形态解剖特征不同。     

灵武长枣果实ATPase超微细胞化学定位和功能研究

采用ATPase超微细胞化学定位技术,研究灵武长枣果实不同发育阶段韧皮部和果肉库薄壁细胞ATPase分布特征,以明确灵武长枣果实ATPase超微细胞化学定位特征和功能。结果显示:(1)第一次快速生长期SE/CC复合体与周围的薄壁细胞有丰富的胞间连丝,形成共质体连续,韧皮部薄壁细胞之间有丰富的胞间连丝,ATPase反应物在韧皮部各细胞分布较少。(2)缓慢生长期ATPase反应物在韧皮部各细胞分布逐渐增加。(3)第二次快速生长期SE/CC复合体与周围的薄壁细胞缺乏胞间连丝,形成共质体隔离,韧皮薄壁细胞及果肉库薄壁细胞的胞间连丝较少,囊泡和膜泡在筛管、韧皮薄壁细胞和库薄壁细胞中很丰富,质膜、液泡膜、囊泡膜、细胞壁和胞间隙的ATPase活性较高。研究表明,果实在第一次快速生长期同化物从筛分子的卸出主要采取共质体途径,缓慢生长期同化物卸出时可能为共质体和质外体途径共存,第二次快速生长期则主要以质外体途径为主,证明果实不同发育阶段韧皮部同化物卸出路径存在差异。     

糖代谢相关酶在灵武长枣叶片和果柄糖积累中的作用

以不同发育时期灵武长枣为试材,测定果实生长发育过程中叶片、果柄可溶性糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的变化,探讨果实生长发育过程中叶片、果柄糖的积累与蔗糖代谢相关酶活性的关系。结果表明:(1)灵武长枣叶片、果柄均主要以积累蔗糖为主,叶片、果柄中葡萄糖和果糖含量的变化平缓且随果实发育略有上升,蔗糖含量则呈先下降后迅速上升的趋势,且蔗糖含量始终高于葡萄糖和果糖的含量。(2)在果实的整个发育期,叶片和果柄的酸性转化酶(AI)活性均远高于中性转化酶(NI),AI在前期升高后变化较平稳,而蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性的变化各不相同。(3)SS分解方向酶活性(SSd)对叶片和果柄蔗糖的积累具有重要的调节作用。研究认为,蔗糖合成酶分解方向酶活性(SSd)对灵武长枣叶片和果柄蔗糖的积累起主要的调控作用。     

遮光灵武长枣果实糖积累和代谢相关酶活性特征

于灵武长枣盛花期对果实进行遮光处理,以自然照光为对照,通过测定果实生长指标、叶绿素含量、蔗糖代谢相关酶活性及其蔗糖代谢糖分含量等,研究果实光合作用在果实糖积累中的作用及对果实多糖和总糖含量积累的影响。结果表明:(1)遮光处理后,果实单粒重、单粒体积以及果实中叶绿素含量均降低。(2)遮光处理不同程度增加了果实中转化酶、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶分解方向酶的活性,而降低了其蔗糖合成酶合成方向酶的活性。(3)遮光处理主要影响果实着色期和成熟期的糖含量,对果实发育初期糖含量影响较小;果实多糖的形成与果实所受光照状况具有一定的关系,而果实中总糖的积累与外界光照具有密切关系。可见,果实遮光处理影响了果实发育过程中蔗糖代谢相关酶的活性,从而影响果实糖分的代谢和积累。