谈谈植物体内的转移细胞

许多年前就发现植物体内有些细胞的胞壁可以向内生长侵入细胞质,形成瘤状突起。由于细胞壁频繁地内突,质膜也就随之反复凹陷和转折,其表面积显著增加,从而大大地提高了它对溶质吸收或分泌的效率。这种细胞叫做转移细胞(或传递细胞,图1,2)。它们在物质的短途运输中,特别是在维管束输导细胞的物质装卸中起着重要的作用。实际上,转移细胞并不是一种新     

传递细胞——物质短途运输中起作用的特化细胞

传递细胞广泛存在于植物界的各种群。传递细胞的分化主要与器官的发育程度以及转运物质的供应有关。当植物某个部位所需的运输速率远高于溶质正常跨膜运输速率时,在此部位就可能有传递细胞。传递细胞最基本的特征是细胞壁向内突起生长（壁内突）并与质膜共同形成壁膜器。壁内突从形态上可划分为2种类型：网状内突和肋状内突。大多数传递细胞壁内突的发育在沿着溶质流动的方向表现出极性。传递细胞的胞质一般比周围薄壁组织细胞浓,胞内富含线粒体和内膜分泌系统细胞器如内质网、高尔基体、小囊泡等。传递细胞在物质的短途运输中起作用。玉米胚乳传递细胞可能还具有防御病原微生物进入胚乳和胚的功能。本文就传递细胞的种类和特性、结构和功能、形成机制和诱导因素,以及基因表达调控等方面的研究进展做介绍。     

荞麦柱头、花柱的结构及ATP酶的超微细胞化学定位

利用超薄切片结合ATP酶定位技术,研究了荞科柱头及花柱的结构。结果表明,成熟的荞麦柱头表面无乳突细胞,柱头细胞的细胞壁存在发达的壁内突,花柱为实心型无引导组织,柱头表面的细胞壁根据电子密度的不同可划分为3层,最外一层电子密度最大,最内一层电子近透明,并形成壁内突的结构,柱头表面和花柱细胞的质膜上ATP酶的活性较高,表明成熟的柱头和花柱细胞物质代谢和运输十分活跃,成熟的柱头和花柱细胞中有丰富的蛋白质和多糖类物质。     

莲胚子叶中维管束的发育和传递细胞

莲子叶组织中的维管束均等的分布于两瓣子叶里,形成１周。筛分子由２个维管束母细胞分裂而来。维管束无形成层,无导管,也不具有螺纹管胞,呈有筛分子。子叶维管不好育成熟约在受一的２０天,成熟时细胞核消失,次生壁向内延伸,筛管分子的细胞壁形成网纹结构。子叶组织中传递细胞在物质分布广泛,传递细胞首选发生于维管束的末和边缘,其细胞壁内突,显极性生长。表面积与体积的比值有利于昨管的装载,同时在物质运输的受体和供体     

薏苡胚乳传递细胞的超微结构

传粉后１０ ｄ,薏苡（Ｃｏｉｘ ｌａｃｒｙｍ ａ－ｊｏｂｉＬ．）颖果基部胚乳最外层传递细胞具长而多的壁内突,第二层细胞的壁内突较第一层的短而少,均具瓣裂的细胞核、丰富的线粒体、粗糙内质网、核糖体、产生小泡的高尔基体及与壁内突质膜相连的、含深色物质的囊泡。线粒体分布于壁内突附近或其间。授粉后２５ ｄ,第一、二层细胞壁内突发达,几乎充满了细胞,但细胞器可见。第四层传递细胞具树枝状及网状的壁内突,大量线粒体、具质体膜的淀粉粒、脂体存在壁内突附近或壁内突的间隙内。高尔基体常见,仅见很少的片段内质网。第五层传递细胞具短的壁内突、较大的淀粉粒及许多小蛋白质体。两个时期的第一、二层细胞内均未观察到胞间连丝。授粉后２５ ｄ,第四层及以上的传递细胞的细胞壁和呈网状的壁内突均含有胞间连丝。还讨论了各种细胞器的作用及各层传递细胞的功能     

根瘤形成过程中豆科植物根毛和根外层传递细胞的诱发

对7种豆科植物接种根瘤菌后根部的形态和内部结构进行了研究.结果表明:根瘤菌可诱发根瘤形成部位根段的根毛增生、形变和根外层传递细胞的发育.根外层传递细胞发生在根毛伸长形变时期,一直可持续到根瘤形成,传递细胞壁内突发育过程是先由根表皮细胞外切向壁一侧细胞质膜向细胞质内陷形成囊状壁傍体,次生细胞壁物质在初生壁上沉积并逐渐充满囊状体,最终形成传递细胞典型的壁内突结构.根瘤形成过程中根外层传递细胞的诱发与培养方式(水培、固培)没有直接关系.在不接菌的对照苗的根段内未发现壁内突结构,研究证明豆科植物根外层传递细胞的形成是由根瘤菌诱导所致.     

植物生殖系统中传递细胞的研究进展

 本文介绍了植物传递细胞的基本概念。记录了高等植物生殖系统中所发现的传递细胞不同的分布位置,并以苔藓植物的胎座、小孢子及花粉、花柱道和柱头的引导组织、胚襄、胚柄和胚乳、种皮和子叶中的传递细胞为例,说明了这些传递细胞与溶解物质短途运输的关系。最后提出了植物传递细胞研究的进展,包括实验方法,新概念和有关质膜运输的基因表达等方面。     

紫露草雄蕊毛细胞中质膜体超微结构的观察

质膜体是由质膜的内折或外突而形成的。Harris等”’把质膜的外突称为原生质小管（Plasmatubules）,认为原生质小管是一种特化的质膜体。质膜体或原生质小管为质膜的一种异型体结构,明显增加质膜的表面积。由于植物细胞存在着细胞间短距离的物质运输,增加膜的表面积可扩大物     

莴苣授粉前后柱头与花柱中钙的分布变化

莴苣柱头呈两裂片状,有接受花粉的接受面和非接受面之分。授粉前后,柱头接受面乳突细胞的细胞壁中贮存丰富的细小钙颗粒,而非接受面的表皮细胞壁中的钙颗粒很少。在花柱组织中钙的分布具有明显特征,在同一水平上,钙主要分布在引导组织的质外体中,如细胞壁和细胞间隙中,而在引导组织外的薄壁组织中钙主要分布在的细胞内液炮和细胞壁中以及维管束导管内。在花柱不同水平上,花柱中的钙呈现出梯度分布,顶端各组织中的钙颗粒较少,基部各组织中的钙颗粒较多。授粉后1h花柱基部组织的钙颗粒增多,钙梯度分布现象增强。花柱引导组织中的钙梯度分布很可能是吸引花粉管向下生长的原因。讨论了莴苣花柱引导组织中钙梯度分布特征和花粉管在其体内生长的关系。     

莴苣授粉前后柱头与花柱中钙的分布变化

莴苣柱头呈两裂片状,有接受花粉的接受面和非接受面之分。授粉前后,柱头接受面乳突细胞的细胞壁中贮存丰富的细小钙颗粒,而非接受面的表皮细胞壁中的钙颗：粒很少。在花柱组织中钙的分布具有明显特征,在同一水平上,钙主要分布在引导组织的质外体中,如细胞壁和细胞间隙中,而在引导组织外的薄壁组织中钙主要分布在的细胞内液泡和细胞壁中以及维管束导管内。在花柱不同水平上,花柱中的钙呈现出梯度分布,顶端各组织中的钙颗粒较少,基部各组织中的钙颗粒较多。授粉后1h花柱基部组织的钙颗粒增多,钙梯度分布现象增强。花柱引导组织中的钙梯度分布很可能是吸引花粉管向下生长的原因。讨论了莴苣花柱引导组织中钙梯度分布特征和花粉管在其体内生长的关系。     

植物质膜的分离

植物的质膜(plasma membrane)具有很重要的功能,它关系到细胞与它周围环境之间的物质交换、细胞壁物质的合成、质膜与其它膜系(membrane system)的分子交换、细胞融合(cell fusion)、细胞识别(cell re-     

授粉对烟草花柱引导组织结构的影响

花柱内引导组织是花粉管生长时的必需结构,对花粉管的生长具有支持、营养、引导生长等重要作用。为了研究授粉对花柱引导组织结构的影响,该研究对烟草开花后不授粉及授粉1~4d内的花柱引导组织结构动态进行了观察比较。研究发现:未授粉花柱内的引导组织的变化是一个类似于衰老的死亡过程,授粉后花柱内引导组织细胞发生剧烈变化,细胞快速死亡,与未授粉花柱的引导组织的变化完全不同,它们可能是两种完全不同的调控方式。     

荔枝雌蕊发育过程中钙分布变化与细胞程序性死亡

应用焦锑酸钾沉淀法研究了荔枝雌花和雄花雌蕊发育过程中钙的分布变化。在大孢子母细胞阶段,雌花近珠孔内珠被细胞和花柱细胞的钙沉淀颗粒主要分布在细胞壁和细胞间隙,少部分在液泡;雌花花柱维管细胞中含有很多的钙沉淀颗粒;在雄花的近珠孔内珠被细胞钙沉淀颗粒大多在液泡中;雄花花柱细胞和维管细胞中钙沉淀颗粒很少。大孢子母细胞减数分裂后,雌花雌蕊继续发育,雄花雌蕊败育。雌花维管中的钙沉淀颗粒数量减少,可能被转运到将要发生花粉萌发和受精的部位。雌花近珠孔内珠被细胞壁的钙沉淀颗粒分布增加,花柱细胞从上（近柱头）到下（近子房）钙沉淀颗粒量递增。雄花近珠孔内珠被细胞发生程序性死亡：液泡中的钙进入细胞核启动细胞程序性死亡,核周隙与质膜腔形成连续的通道,钙在核与细胞质之间的流动不受限制;在特定的时间段,钙沉淀颗粒出现在线粒体、过氧化物体和线型内质网的外膜上。钙在细胞中重新分布可能触发和调节细胞程序性死亡的进程。缺乏钙沉淀颗粒的雄花花柱细胞迅速解体。     

冬小麦(Triticum aetivum)进入寒冬过程中分蘗节细胞内酸性磷酸酶活性的超微结构定位

冬小麦分蘖节细胞内的酸性磷酸酶活性在麦苗秋季的活跃生长时期,主要定位于液泡膜内侧和液泡内含物周围,核内染色质上,以及细胞间隙周围的细胞壁表面和细胞间隙的内含物上,到寒冬时期,除保持以上各部位的活性外,突出的变化是在质膜上以及质膜和细胞壁分离的间隙内产生该酶的高活性。作者认为,这可能是对植物在寒冬中细胞内水流到细胞外结冰,避免细胞内结冰伤害的一种适应。图版说明图1—2,秋季生长时期(10月20日)的分蘖节细胞。酶活性主要定位于液泡膜上和液泡内含物的周围、染色质以及细胞间隙周围的细胞壁表面和细胞间隙的内含物上。图1,×11500。图2,×10400。V:液泡。Vm:液泡膜。CH:染色质。PL:质膜。N:核仁。Pd:胞间连丝。Is:细胞间隙。W:细胞壁。图3—4,寒冬中(12月9日)的分蘖节细胞。液泡内侧和液泡内含物表面表现酸性磷酸酶的高活性;特别是质膜和细胞壁之间也呈现大量的反应产物。图3,×14400。图4,×12200。图5,仲冬(1月10日)固定的材料。在质膜以及质膜和细胞壁分离的间隙内,突出地显示出酶的高活性反应。图5,×8900。     

芡实种子萌发期子叶传递细胞发育的初步研究

芡实种子萌发期,子叶吸收外胚乳中养分供萌发和幼苗发育,具有吸器的功能。在种子萌发过程中,子叶的部分表皮细胞发育为传递细胞。其壁内突的生长以外切向壁为多,形成壁内突的造壁物质主要由高尔基体合成,并由其溢出的囊泡运送的。     

银耳（Tremella fuciformis）原基分化前期双核菌丝细胞和分生孢子的边缘体与质膜体

本文报道银耳（Ｔｒｅｍｅｌｌａｆｕｃｉｆｏｒｍｉｓ）原基分化前期．在双核菌丝的幼细胞、成熟细胞和分生孢子中,与质膜相关联的两类膜结构──边缘体和质膜体的形成与功能。根据相似结构的存在．支持小泡或多泡体排出质膜之外附在细胞壁上成为边缘体和参于细胞壁合成的假定。银耳原基分化前期．双核菌丝迅速分裂的幼细胞．其质膜内陷产生泡状质膜体,内含数个小泡,或产生膜状质膜体;在成熟细胞中．质膜内陷通常形成回旋的膜结构──膜状质膜体．内含１—２个电子致密小泡．当这两类质膜体脱离质膜进入细胞质后,有的膜层和小泡局部被消化．因此,推断质膜体具有内吞和输送养料的作用。另外．在桶孔隔膜闭塞一侧电子致密度高的细胞质中．还观察到一种罕见的只有单个膜层的质膜体．其内充满３个电子致密小泡．估计它的形成与功能同膜状质膜体相似。作者认为．桶孔闭塞和质膜体的出现是与银耳原基细胞分化有关联的两个重要特征。最后,在成熟细胞中,尚可以观察到质膜体的膜层能够散开形成内质网．因此．内质网也可以来源于质膜体。     

肌醇磷脂信号途径参与胞外钙调素启动花粉萌发和花粉管伸长

高等植物有性生殖是植物发育生物学研究的重要内容之一,而作为雄配子体的花粉在雌蕊柱头上萌发及花粉管在花柱内的持续生长是有性生殖实现的关键。已有许多研究表明Ca2 在花粉萌发和花粉管生长过程中起重要作用。最近,我室在多年细胞外钙调素（calinodulin,CaM）存在。性质及生物学功能研究（孙大业等1995;Sun等1994,1995;Tang等1996）的基础上,通过不过膜的大分子CaM拈抗剂或抗体并结合恢复实验证实细胞外CaM对花粉的萌发和花粉管的伸长具有启动作用（马力耕和孙大业1996）,并发现G蛋白、质膜Caz”通道及胞内依赖Caz”的蛋白…     

植物的细胞壁

绝大多数植物细胞的质膜外都有细胞壁,这是区别予动物细胞的显著特征之一。由于细胞壁的存在,使原生质体的膨胀受到限制,细胞成熟后,使其形态和大小变为固定。细胞壁有保护作用,厚而硬的细胞壁还有支持植物器官的机械作用,同时,细胞壁能影响植物组织的吸收、蒸腾、运输和分泌等功能。     

植物激素在植物细胞壁扩展中的作用

细胞壁不仅是植物细胞结构的重要组成部分,而且控制着细胞的大小、形状和生长。细胞经有丝分裂后,原生质体吸水膨胀,细胞壁重塑,新生壁物质合成,纤维素定向沉积等引发细胞壁生长。在这些过程中,乙烯（ethylene,ET）、生长素（auxin）、赤霉素（gibberellin,GA）、油菜素甾醇（brassinosteroids,BR）等植物激素调控细胞壁生长相关酶类如纤维素合酶复合体（cellulose synthase A,CESA）、扩展素（expansin,EXP）、木葡聚糖内糖基转移酶／水解酶（xyloglucan endotran glucosylase／hydrolase,XET／XTH）的表达活性,进而调控细胞壁扩展,促使细胞壁的生长。     

漆树乳汁道分泌细胞的超微结构及其与生漆产生和分泌关系的研究

漆树(Rhus verniciflua)乳汁道分泌细胞含有丰富的质体、内质网和嗜锇物质。电子显微镜的现察结果表明,嗜锇的生漆成分合成的可能场所是质体和内质网,并且通过内质网分子和小泡群与质膜相互接触并融合以及质膜内褶包被等三种形式释放到质膜和细胞壁之间的间隙中;再经过细胞壁中乳汁道腔形成时断裂了的胞间连丝通道和扩散渗透两条途径,越过细胞壁分泌到乳汁道腔中。细胞核、线粒体、高尔基体以及细胞质基质或多或少也参与了上述过程。