拟南芥根毛衰老死亡过程的PCD检测

根毛是植物体吸收养分的重要器官, 自然条件下根毛的寿命很短, 仅能存活2–3周, 随即脱落死亡。以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)根毛为材料, 对根毛死亡的细胞学特征进行了报道。结果发现, 根毛衰老死亡后细胞内的原生质体发生了收缩, 并在胞质中观察到凝集物的出现; 通过原位末端标记(TUNEL)检测, 发现幼根上的根毛细胞核DNA发生了片段化。上述结果表明, 拟南芥根毛的衰老死亡很可能是植物体自主调控的程序性细胞死亡(PCD)。另外, 当根毛衰老死亡后,细胞核大多会迁移到靠近根毛基部的位置, 且正常的长管状根毛发生旋转扭曲。     

水稻无侧根突变体RM109的显微结构及其根毛形态观察

水稻原品种"大力"以NaN3诱变方法获得了稳定突变体RM109.显微结构观察表明,RM109种子根外表根毛稀少且短小,无侧根发生,而"大力"品种则有侧根发生,且密生根毛.根毛观察比较显示,距种子根根端1 cm处的RM109根毛数是"大力"品种的19%,差异极显著,根直径与"大力"品种差异不显著;距根端8 cm处的RM109根毛数和根直径分别是"大力"品种的45%和79%,二者差异极显著;距根端3 cm处,RM109最大根毛长是"大力"品种的33%,差异极显著;RM109种子根根端到根毛发生区的长度,与"大力"品种的差异不显著.     

生物防治因子

在根瘤菌-豆科作物共生中,根毛是细菌第一个靶细胞、豆科作物分泌出一个因子(类黄酮),它与组型表达的细菌 nod D 基因产物协同引导其它 nod 基因的表达作用。此后,在接种后3小时内,宿主的根毛就变形卷曲。为观察在根毛中的进程,从未接种根毛中分离出 RNA。在体外,用双向凝胶电泳比较了总 RNA 的转译,表明在根和根毛中 RNA 量有本质的差别。用 nod D 突变     

不同灌溉方式对玉米根毛生长发育的影响

在盆栽条件下,采用分根装置,在光学显微镜和电子显微镜下对均匀灌水、固定部分根区灌水和根系分区交替灌水3种方式下各1/2根区的根毛发育状况进行观察并采样照相,研究不同根区根毛的生长发育特征.结果表明：处理40 d时,固定部分根区灌水条件下,非灌水区的根毛有明显退化脱落现象,退化区所占比例为20.96%,明显大于其他根区;灌水区的根系发黄,有腐烂斑,且根分枝有退化现象,根毛密集区的密集程度不如非灌水区,但根毛退化区所占比例小（15.72%）,退化程度轻.均匀灌水根系的根毛发育状况与固定灌水的灌水区类似.交替灌水条件下,先灌水区和后灌水区根毛密集区的密集程度均较高,根毛退化脱落区分别占9.77%和10.38%,明显小于均匀灌水和固定灌水.说明采用交替灌水方式可促进根系根毛的生长发育,而持续湿润或干燥不利于根系根毛的生长发育.     

观察根尖生长的简易方法

取一干净透明度好的试管,内装少量清水,取大小适宜的卫生纸团吸足水,置于试管中上部,将吸足水的饱满籽粒的小麦、玉米等种子或已发芽的种子,选取2～3粒均匀放于试管中的卫生纸团中,最后试管口加棉塞。上述装置为根尖和根毛生长创造了有利的条件。一般在适宜温度25℃左右,经2～3天,萌发的种子可长出3cm以上的幼根。这时可用肉眼（或放大镜）清楚地观察到从伸长区最上部开始有根毛突起,并逐渐变长形成根毛密布的根毛区,根毛区以上部分根毛稀疏,萎缩消失。为了观察根尖生长过程,可以在试管上用碳素墨水或蜡笔划一短横线与伸长区和…     

观察根毛实验的一点小经验

在初中《植物学》观察根毛的实验中,对根没有染色,所以不便于观察。我在带学生做此实验时改用蓝墨水染色,效果不错。具体做法是用稀释过的蓝墨水代替原实验中的水,在显微镜下即可清晰地看到根毛及根表皮细胞的     

水培条件下营养元素对枳幼苗根毛发育及根生长的影响

以柑橘砧木枳实生苗为试材,研究水培条件下N、P、K、Ca、Mg、Fe和Mn等7种营养元素分别缺乏对其根系主根长度、侧根数和主、侧根根毛密度、根毛长度及根毛直径等的影响.结果表明:水培条件下,不同缺素处理枳实生幼苗的根毛均能生长,但根毛主要集中在近根基段,根尖处分布较少;侧根的根毛密度显著大于主根,而其根毛长度显著小于主根.不同缺素处理对根毛的生长发育影响较大,主根根毛密度为55.0～174.3条·mm-2.与对照相比,缺Ca诱发主根的根毛密度、长度显著增加;缺P使主根的根基段、中段及侧根的根毛密度、长度显著增加;缺Fe使主根根尖段根毛密度显著增加,而长度显著降低;缺K使主根、侧根的根毛密度、长度及根毛直径均显著降低;缺Mg使主根根毛长度显著增加.各处理主根的生长较一致;侧根除缺N、Mg处理外,其他处理均出现脱落后再生的现象.     

根毛的生长发育及其遗传基础

根毛是根系特异化表皮细胞外伸形成的管状凸起物,是植物吸收矿质养分和水分的重要器官。根毛的发育可分为根毛细胞命运决定、根毛起始、根毛顶端生长和根毛成熟等阶段。本文对根毛发育生长过程中的细胞形态及其生理生化变化进行了综述,并从根表皮细胞命运决定分子机理, EXPANSIN、bHLH和MYB等转录因子以及小G蛋白和生长素/乙烯等方面简要说明了根毛生长发育的遗传基础。     

水培条件下营养元素对枳幼苗根毛发育及根生长的影响

以柑橘砧木枳实生苗为试材,研究水培条件下N、P、 K、Ca、Mg、Fe和Mn等7种营养元素分别缺乏对其根系主根长度、侧根数和主、侧根根毛密度、根毛长度及根毛直径等的影响．结果表明: 水培条件下,不同缺素处理枳实生幼苗的根毛均能生长,但根毛主要集中在近根基段,根尖处分布较少;侧根的根毛密度显著大于主根,而其根毛长度显著小于主根.不同缺素处理对根毛的生长发育影响较大,主根根毛密度为55.0~174.3 条·mm^-2．与对照相比,缺Ca诱发主根的根毛密度、长度显著增加;缺P使主根的根基段、中段及侧根的根毛密度、长度显著增加;缺Fe使主根根尖段根毛密度显著增加,而长度显著降低;缺K使主根、侧根的根毛密度、长度及根毛直径均显著降低;缺Mg使主根根毛长度显著增加．各处理主根的生长较一致;侧根除缺N、Mg处理外,其他处理均出现脱落后再生的现象.     

冬小麦生育中后期次生根特殊根毛的发生与形态结构

大田试验条件下,研究了冬小麦次生根特殊根毛的发生规律和形态结构特征.结果表明,拔节后次生根近植株基部根体上特殊根毛普遍发生,其在次生根根体上的分布可区分为集中区、适中区和稀少区.特殊根毛集中区根毛的长度、直径、密度分别均大于适中区和稀少区,其中,长度和密度的差异达极显著水平(P<0.01).随着生育期推进, 特殊根毛长度、直径和密度均呈下降趋势.大多数特殊根毛呈现出不同程度的扭曲、变形, 根毛细胞突起和分枝现象较为普遍,特殊根毛细胞次生壁出现加厚现象.     

生长调节剂和基质对枳根毛发育的影响

以干净河沙和混合土为基质,采用不同浓度的吲哚丁酸（IBA）、乙烯利（ETH）、萘乙酸（NAA）处理枳实生苗,研究了枳根毛发育的状况,并在缺磷沙培条件下探讨了枳根毛发育周期及其分布状况.结果表明：枳实生苗根毛凋亡周期约为4 d,呈块状丛生,主要分布在根体,且着生分布不均.沙培条件下枳实生苗发生根毛较多,每条主根约有486.3条根毛,1.0 μmol·L^-1的IBA和ETH诱导主根发生根毛的效果明显,而NAA无显著作用,缺磷沙培能够诱导更多的根毛发生(每条主根平均6363条);混合土培养条件下枳实生苗发生根毛较少,每条主根只有2123条根毛,各生长调节剂对发生根毛的作用效果都不明显.     

植物根毛的发生、发育及养分吸收

根毛是植物吸收养分的重要器官,认识根毛的发生、发育规律及其与养分吸收的关系,可为植物养分吸收效率的遗传改良提供依据.介绍了植物根毛的形态特性、发生和发育过程及其调控机制,并结合本实验室的工作,讨论了根毛对养分吸收的贡献、根毛受养分有效性的调节及其与其他根系形态构型性状间的关系,阐述了根毛中养分转运等植物营养过程及其生理和分子生物学基础.最后提出了关于根毛研究中的一些问题和研究前景.     

植物根毛的发生、发育及养分吸收

根毛是植物吸收养分的重要器官,认识根毛的发生、发育规律及其与养分吸收的关系,可为植物养分吸收效率的遗传改良提供依据。介绍了植物根毛的形态特性、发生和发育过程及其调控机制,并结合本实验室的工作,讨论了根毛对养分吸收的贡献、根毛受养分有效性的调节及其与其他根系形态构型性状间的关系,阐述了根毛中养分转运等植物营养过程及其生理和分子生物学基础。最后提出了关于根毛研究中的一些问题和研究前景。     

为什么根毛区的细胞吸水量活跃?

答:根毛区的细胞之所以吸水最活跃,主要有以下原因:第一,根毛区有根毛,大大增加吸收水分的面积,有利于水分的大量吸收。第二,根毛区的输导组织发生后生木质部的分化,有利于纵向运输水分。第三,根毛区细胞壁的外部由果胶质组成,粘性强,亲水力大,对于水分的吸收有很大的帮助。由此可以看出,根毛区的细胞具有与其吸水功能相适应的结构,所以该处的细胞吸水最活跃。     

根毛分化过程中的细胞生理学变化

根表皮的显著特征是发育出根毛,根毛集中分布在根端以上的根毛区(Farr,1928)。根毛对植物从土壤吸收水份和矿质营养起重要作用。关于根毛发育的形态学研究已有较详尽的报道(Leavitt.1904;Cormack,1949)。在多数根表皮中,由于原表皮细胞的不均等分裂产生短型生毛细胞和长型不形成毛的细胞。     

亚热带典型树种根毛特征及其与共生真菌的关系

根毛和共生真菌增加了吸收面积,提高了植物获取磷等土壤资源的能力。由于野外原位观测根表微观结构较为困难,吸收细根、根毛、共生真菌如何相互作用并适应土壤资源供应,缺乏相应的数据和理论。该研究以受磷限制的亚热带森林为对象,选取了21种典型树种,定量了根毛存在情况、属性变异,分析了根毛形态特征与共生真菌侵染率、吸收细根功能属性之间的关系,探讨了根表结构对低磷土壤的响应和适应格局。结果表明:1)在亚热带森林根毛不是普遍存在的, 21个树种中仅发现7个树种存有根毛, 4个为丛枝菌根(AM)树种, 3个为外生菌根(ECM)树种。其中,马尾松(Pinus massoniana)根毛出现率最高,为86%;2)菌根类型是理解根-根毛-共生真菌关系的关键,AM树种根毛密度与共生真菌侵染率正相关,但ECM树种根毛直径与共生真菌侵染率负相关; 3) AM树种根毛长度和根毛直径、ECM树种根毛出现率与土壤有效磷含量呈负相关关系。该研究揭示了不同菌根类型树种根毛-共生真菌-根属性的格局及相互作用,为精细理解养分获取策略奠定了基础。     

微小根毛霉感染机理研究

本文在首次报告二例肺结核、糖尿病患者合并肺微小根毛霉的基础上,进一步探讨免疫功能受损与微小根毛霉关系。本文采用不同剂量＾６０Ｃｏ－γ全身辐照小鼠,然后以不同途径注射同剂量的微小根毛霉的孢囊孢子,观察动物的感染情况和感染后的真菌检出率,结果发现各种辐射剂量均在辐射后７－１４日感染菌的检出率最高;各种脏器感染菌的检出率以脾脏最高;淋巴结最低;其他脏器的感染菌检出率也有不同程度的差异。     

植物根毛发育调控机制的研究进展

根毛是植物根表皮细胞的管状延伸结构,在植物固着土壤、吸收水分和无机盐,以及协助植物根部和外界进行信息交流等过程中起到十分重要的作用。植物根毛的发育过程具有很强的可塑性,多种植物激素和环境因素都可以影响植物根毛的发育过程。得益于根毛结构和功能的特点,其也常被作为研究植物细胞顶端生长和命运分化的模式对象。因而,根毛的发育调控机制一直是植物学研究领域的热点。该文梳理了近20年来植物根毛发育调控领域的研究进展。     

生长素和乙烯互作调控硝酸铵诱导的根毛分叉

以野生型拟南芥(WT)及其生长素和乙烯不敏感型突变体(aux1-7、axr1-3、etr1-1和etr1-3)为实验材料,采用固体培养法研究了高浓度硝酸铵对根毛发育的影响,以揭示其调控根毛发育的机制。结果表明:(1)随着外源硝酸铵浓度的逐渐增加,拟南芥根毛伸长受阻,产生大量的分叉根毛。(2)高浓度硝酸铵条件下,外源活性氧或活性氧产生抑制剂二苯基氯化碘(DPI)的添加能抑制高浓度硝酸铵诱导的分叉根毛产生。(3)高浓度硝酸铵条件下,外源生长素或乙烯合成前体物质1-氨基-环丙烷-1-羧酸(ACC)处理能恢复根毛的正常生长,解除高浓度硝酸铵诱导根毛分叉现象。(4)高浓度硝酸铵条件下,外源生长素处理乙烯不敏感型突变体或ACC处理生长素不敏感型突变体均能抑制突变体分叉根毛的形成。研究表明,活性氧、生长素和乙烯都参与了高浓度硝酸铵对根毛发育的过程调控;在硝酸铵诱导的根毛分叉中生长素和乙烯存在相互作用,在缺乏生长素信号通路时,乙烯能够发挥补充作用抑制分叉根毛的产生;在缺乏乙烯信号通路时,生长素也可以弥补缺失乙烯的作用抑制根毛的分叉,但是需要更高浓度的生长素才能充分抑制分叉根毛的产生。     

中学生物实验方法的改进两例

不断改进实验方法,提高实验效果,对帮助学生理解生物基础知识,培养学习兴趣都有重要的作用。我在教学过程中,十分注重改进实验方法,提高实验效果。下面举两例作一介绍;1. 对根尖培养方法的改进做好“观察根毛、根尖的结构”这一实验的关键是培养好长出根毛的小麦幼苗。如果按照