植物根系质外体屏障研究进展

根是植物吸收水分和矿质营养以维持生命活动的重要器官。根系的构型和超微结构具有物种特异性, 对水分和矿质营养的吸收有不同程度的影响。其中, 内、外皮层的木栓层和凯氏带是2种重要的质外体屏障, 可非定向地阻断水分和离子运输, 在植物生长发育及响应逆境胁迫中发挥重要作用。尽管如此, 植物根系质外体屏障的结构、化学组成、生理功能、生物合成及其调控仅在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中被广泛研究。近年来, 关于作物大麦(Hordeum vulgare)、水稻(Oryza sativa)以及部分牧草的根系质外体屏障研究报道逐渐增多。该文系统比较了拟南芥、大麦、水稻以及部分牧草根系质外体屏障的异同, 提出今后的研究方向, 以期为深入探索禾本科作物和牧草根系质外体屏障在生长发育和逆境适应中的作用奠定理论基础, 并为作物和牧草育种工作提供新思路。     

菰适应湿地环境的解剖和屏障结构特征研究

菰(Zizania latifolia)是一种多年生挺水植物,为了探讨该植物根、茎和叶的解剖结构、组织化学及其质外体屏障的通透性生理。该文利用光学显微镜和荧光显微镜,对菰的根、茎、叶进行了解剖学和组织化学研究。结果表明:(1)菰不定根解剖结构由外而内分别为表皮、外皮层、单层细胞的厚壁机械组织层、皮层、内皮层和维管柱;茎结构由外而内分别为角质层、表皮、周缘厚壁机械组织层、皮层、具维管束的厚壁组织层和髓腔。叶鞘具有表皮和具维管束皮层,叶片具有表皮,叶肉和维管束。(2)不定根具有位于内侧的内皮层及其邻近栓质化细胞和外侧的外皮层组成的屏障结构;茎具内侧厚壁机械组织层,外侧的角质层和周缘厚壁机械组织层组成的屏障结构,屏障结构的细胞壁具凯氏带、木栓质和木质素沉积的组织化学特点,叶表面具有角质层。(3)菰通气组织包括根中通气组织,茎、叶皮层的通气组织和髓腔。(4)菰的屏障结构和解剖结构是其适应湿地环境的重要特征,但其茎周缘厚壁层和厚壁组织层较薄。由此推测,菰适应湿地环境,但在旱生环境中分布有一定的局限性。     

植物内皮层的分化及其屏障功能研究进展

植物根系最主要的作用之一是从土壤中获取养分并将其运输至地上部。水和营养物质径向穿过根的表皮、皮层、内皮层等所有外部细胞层,才能到达中柱,以供地上部代谢所需。其中,内皮层细胞在发育过程中会经历两个特殊的分化阶段,分别形成凯氏带和木栓层两种扩散屏障,二者在控制养分获取与流失方面起着重要的作用。该文就近年来国内外有关植物内皮层分化过程及其屏障功能方面的研究进展进行了综述,以期对深入探索内皮层屏障在植物生长发育和逆境适应中的作用提供参考,为植物育种工作开辟新的思路。     

双穗雀稗(Paspalum distichum)通透性生理和茎解剖结构补充研究

双穗雀稗根外皮层,茎角质层和茎节中的质外体屏障结构阻挡黄连素示踪液透过植物体。茎中机械组织包括周缘厚壁机械组织层,厚壁组织层和维管系统,髓部和皮层的蜂窝状厚角组织。茎中通气组织包括茎节间髓部和皮层的蜂窝状通气组织,茎节内的通气组织。双穗雀稗茎节间具有外侧、内侧和维管系统的质外体屏障,以及茎节周围质外体屏障的封闭结构。因此,该植物体完善的机械组织、通气组织、质外体屏障结构及其离子不通透性是其适应湿地环境的重要结构。     

质外体及其生理作用

植物质外体包括细胞壁和细胞间隙部分,它在地上器官和根皮层的组织体积中仅占5％或更少,但它在植物生理学方面有着不可低估的意义。它决定了浸浴细胞膜的介质中离子成份,控制胞外溶质的运输,影响包括细胞生长的一些生理活动等。     

入侵植物水花生解剖学和组织化学染色研究

水花生(Alternanthera philoxeroides)因其表型可塑性、高生长速率和快速无性繁殖能适应水、陆生境.该文利用光学显微镜和荧光显微镜对水、陆生境的水花生不定根、茎解剖结构、组织化学特征及质外体通透性进行了研究.结果表明:(1)水生境下,其不定根皮层中具较大裂生型通气组织,无次生生长,内皮层具凯氏带且...     

植物细胞质外体多肽与蛋白研究

细胞质膜以外的质外体是植物细胞的重要组成部分,质外体是植物细胞的重要信号源和细胞器。当植物遭受生物或非生物环境刺激时,可能首先引起质外体信号系统的变化;同时质外体作为植物细胞之间最方便的通道,在细胞间信号传递和信息交流上起重要作用,从而成为协调植物细胞分化、器官形成和整体生长发育的决定性因素之一。本文概括地介绍了我室在此领域的一些研究进展。     

植物细胞质外体多肽与蛋白研究

细胞质膜以外的质外体是植物细胞的重要组成部分, 质外体是植物细胞的重要信号源和细胞器。当植物遭受生物或非生物环境刺激时,可能首先引起质外体信号系统的变化; 同时质外体作为植物细胞之间最方便的通道, 在细胞间信号传递和信息交流上起重要作用, 从而成为协调植物细胞分化、器官形成和整体生长发育的决定性因素之一。本文概括地介绍了我室在此领域的一些研究进展。     

Apoplastic domains and sub-domains in the shoots of etiolated corn seedlings

Light Green, an apoplastic probe, was applied to the cut mesocotyl base or to the cut coleoptile apex of etiolated seedlings of Zea mays L. cv. Silver Queen. Probe transport was measured and its tissue distribution determined. In the mesocotyl, there is an apoplastic barrier between cortex and stele. This barrier creates two apoplastic domains which are non-communicating. A kinetic barrier exists between the apoplast of the mesocotyl stele and that of the coleoptile. This kinetic barrier is not absolute and there is limited communication between the apoplasts of the two regions. This kinetic barrier effectively creates two sub-domains. In the coleoptile, there is communication between the apoplast of the vascular strands and that of the surrounding cortical tissue. No apoplastic communication was observed between the coleoptile cortex and the mesocotyl cortex. Thus, the apoplastic space of the coleoptile cortex is a sub-domain of the integrated coleoptile domain and is separate from that of the apoplastic domain of the mesocotyl cortex.     

Tissue-Autonomous Phenylpropanoid Production Is Essential for Establishment of Root Barriers

1. Download : Download high-res image (177KB)
2. Download : Download full-size image

     

两种植物生长调节剂浸种对大豆根系解剖结构的影响

在砂培框栽条件下,研究植物生长调节剂2-N,N-二乙胺基乙基己酸酯（DTA-6）和烯效唑（S3307）浸种对大豆‘垦农4号’根系生长的调控效应,并比较不同浓度条件下2种植物生长调节剂对大豆根系的显微结构及超微结构的影响。结果表明,50mg·L-1DTA-6和0.4mg·L-1S3307浸种后中柱鞘直径、根系木质部及韧皮部截面积均增加,线粒体及淀粉质体等结构清晰,线粒体、淀粉质体、质体数量丰富;而其他浸种处理对根细胞发育的上述指标的调控效果不显著。综合分析表明,50mg·L-1DTA-6和0.4mg·L-1S3307浸种有利于大豆根系的生长发育。     

生物活性肽的生理功能及研究进展

随着人们生活水平的提高,伴随现代文明而来的各种富裕病如高血压、高血脂、肥胖病、糖尿病和癌症等越来越引起人们的关注,人们的消费观念已从单纯的吃饱吃好向防病治病方向转变。生物活性肽具有涉及神经、激素和免疫调节、抗血栓、抗高血压、抗胆固醇、抗细菌病毒、抗癌、抗氧化、清除自由基、改善氮素吸收关系和矿质运输、促生长、调节食品风味、口味、硬度等多种生理功能,被誉为21世纪人类健康的新宠儿。简述了生物活性肽的特点、生理功能及其研究进展。     

落葵粘液细胞分布及发育的解剖学研究

采用石蜡切片法对落葵粘液细胞的分布及发育构造进行观察研究.结果表明:(1)除花药、子房及种子外,粘液细胞普遍存在于落葵植株的地上部分内.茎中的粘液细胞多单个散生分布于皮层、髓及髓射线;叶内的粘液细胞主要分布于海绵组织,栅栏组织中则很少见;叶柄中的粘液细胞主要沿叶柄"U"型皮层的两边分布;发育后期作为果实的花萼片中粘液细胞则散生分布很多.(2)根据发育过程的不同形态,可将粘液细胞的发育分为4个阶段:原始细胞阶段、液泡化阶段、成熟阶段和细胞质解体阶段;粘液细胞最早可见于第三叶原基,并且粘液细胞的发育与植株器官的发育不同步.     

黄瓜砧木根的解剖结构与抗逆性关系研究

利用光学显微技术,对黄瓜(Cucumis sativus)和3种砧木：黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)、南瓜(C. moschata)、丝瓜(Luffa cylindrica) 根的解剖结构进行了比较解剖学研究,探讨了黄瓜及其不同砧木抗病性和抗涝性的植物体结构机制,结果表明：导管的管孔类型、管孔大小、管壁厚度、导管周围木纤维的数量及侵填体的有无等与抗病性相关。木栓厚度,通气组织,管孔直径和导管数量与抗涝性相关。