菜豆茎韧皮部卸出的细胞途径以及激素的促进作用(英文)

通过缩小叶面积和去茎尖改变源库比率,以调节韧皮部卸出的途径,证明了韧皮部卸出的共质体与质外体途径的季节变化,和由对氯高汞苯磺酸所诱发的从质外体向共质体途径的转变,是与光合产物的输入有关。缩小叶面积而降低源库比率,能增加夏季生长植株茎韧皮部的质外体卸出,但对冬季生长植株无影响。去尖而增加源库比率,则促进共质体卸出。赤霉酸和激动素能促进共质体的横向转运,但对质外体转运无作用。当质外体为主要运输途径时,赤霉酸和激动素开启共质体途径。赤霉酸和激动素刺激光合产物,通过共质体从筛管一伴胞复合体向韧皮部薄壁纽胞输送,并可能在韧皮部薄壁细胞被动扩散到自由空间。由此可进一步说明蔗糖在激素处理部位自由空间的增加。     

脱落酸对植物库强度的调节作用

脱落酸对植物库强度表现促进作用．这种作用与脱落酸促进同化物从韧皮部的卸出、库细胞对同化物的吸收以及同化物在库细胞内的代谢转化有关。文中讨论了脱落酸此类作用的可变性。     

地黄源库关系的变化及其与连作障碍的关系

通过正茬剪叶模拟连作地黄光合源不足条件下,测定分析植株源与库的关系,应用同位素示踪技术分析连作地黄光合产物的分配及内源激素的变化,以探讨地黄的连作障碍机制。结果表明:剪叶处理对植株的影响不能达到连作障碍程度,其库容及其活性大于连作地黄;连作地黄出现光合产物滞留于地上部,库的活性影响了植株光合产物向库的运输,在生长前期植株内源激素发生了变化;因此断定,连作地黄库容及其活性过低是限制地黄块根膨大的重要因素,库通过不同激素对源的反馈调节,抑制了地上源的光合能力及光合产物向库的分配,导致连作障碍。     

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。     

水稻蔗糖转运蛋白研究进展

蔗糖转运蛋白是光合产物运输与分配调控网络中的重要节点,主要参与蔗糖从"源"到"库"的质外体运输,在蔗糖的感应、"源"器官装载、韧皮部长距离运输和"库"器官卸载中起重要作用。总结和分析了水稻蔗糖转运蛋白基因家族的组成、蛋白结构特点、表达与调控特性、生物学功能等方面的研究进展,在此基础上,提出了蔗糖转运蛋白基础理论和应用研究方面存在的不足及应予重视和加强的主要方向。     

植物体内光合同化物韧皮部装载和卸出研究进展

近年来研究表明,植物体内光合同化物的韧皮部装载和卸出均有其本途径和质外体途径,装载转运的糖类主要有：（２）棉子糖及其人类似物（以共质体方式装载）;（２）蔗糖（以质外体方式装载）。同化物的共质体卸出可通过扩散和集中作用实现,而质外体卸出则根据蔗糖在质外体是否水解而分为两种类型。卸出和装载的途径、机理因植物种类及库源关系而不同,也会受生长发育阶段及环境的变化而调整。深入研究韧皮部装载和帛出调控机制,对     

蚕豆籽粒内的~(14)C同化物的运转和卸出动态

通过向蚕豆叶片饲喂~(14)CO_2,应用液闪和显微放射性自显影技术表明标记同化物经叶脉和果荚韧皮部筛管快速运输至蚕豆种皮。种皮吸收营养、生长,后期逐步降解、供养子叶。种皮内的两类维管束系统同时输送营养并卸出到种皮内侧的质外体空间里。种皮里的反向维管束韧皮部卸出以共质体方式为主。并提供养分供种皮生长,而大部分的同化物由正向完整维管束韧皮部的筛分子一传递细胞进行质外体方式卸出。膨大中的子叶在早期即已成为生理上十分活跃的库。它对标记同化物的摄入随时间进程而急剧上升。     

蒜苔维管束中的转移细胞

虽然早已知道高等植物体内的物质可以通过维管束内木质部和韧皮部的输导细胞进行长距离的输送。但是,关于输导细胞本身的装入和卸出的短距离运输,至今还了解得很少。Gunning和Pate等在描述叶子小叶脉的韧皮部薄壁细胞时提出了“转移细胞” (Transfer     

枸杞果实ATP酶超微细胞化学定位研究

运用常规ATP酶超微细胞化学定位技术,对宁夏枸杞果实发育不同阶段的韧皮部和果肉库薄壁细胞ATP酶分布进行了观察研究.结果显示,在果实发育过程中SE/CC复合体与周围韧皮薄壁细胞间存在共质体隔离,韧皮薄壁细胞及果肉库薄壁细胞的胞间连丝较少,但是与果肉库薄壁细胞相邻的韧皮薄壁细胞的胞间连丝较多.囊泡和膜泡在筛管、韧皮薄壁细胞和库薄壁细胞中很丰富,并且质膜、囊泡膜、液泡膜上ATP酶沉淀物在韧皮部各细胞分布较少,在果肉库薄壁细胞分布较多,特别是在果实第二次快速生长期,果肉库薄壁细胞膜系统、细胞壁和胞间隙的ATP酶活性剧烈增强.此外,果肉库薄壁细胞的质膜ATP酶具极性分布特点.由此得出,枸杞果实韧皮部卸载是一种需要能量驱动的过程,其卸载途径主要以质外体途径为主,在从韧皮部向果肉库薄壁细胞卸出时可能为共质体和质外体途径共存.膜泡运输是枸杞果实同化物卸出和转运的重要方式,而韧皮薄壁细胞在同化物卸出和转运过程中承担了主要转运角色;果肉库薄壁细胞进行主动和定向卸载、积累同化物的能力很强.     

植物体内糖分子的长距离运输及其分子机制

植物器官(如叶、叶鞘、绿色的茎等)可以通过光合作用将CO₂合成为碳水化合物, 并经过长距离运输到达库组织(如新生组织、花粉、果实等)中进行贮存或利用。蔗糖是高等植物长距离运输碳水化合物的主要形式。蔗糖分子从源到库的运输包括源组织韧皮部的装载、维管束的运输和库组织韧皮部的卸载3个步骤。遗传学和分子生物学研究证明, 蔗糖转运蛋白、转化酶和单糖转运蛋白在糖分子的装载和卸载过程中发挥重要作用。该文综述了目前对光合产物运输过程及其调控分子机制的最新研究进展。     

温州蜜柑果实发育进程中光合产物运输分配及糖积累特性

测定了温州蜜柑果实发育进程中糖的积累动态,并用14C示踪方法研究了果实发育不同阶段源叶的光合产物在果实中的运输分配特性.结果表明(1)果实组织中的糖含量随果实发育持续上升,果皮以积累己糖为主而其它组织则以积累蔗糖为主或略多.(2)在果实完熟之前,汁囊分配到的光合产物均占果实的50%以上,为果实中的光合产物分配中心;而到完熟阶段分配到汁囊的14C光合产物与其它组织接近,不再有明显的分配中心.(3)汁囊中的14C放射性比活度随着果实发育呈下降趋势,尤其在后期下降极为明显.(4)维管束/囊瓣表皮和囊瓣表皮/汁囊的14C放射性比活度的比率都随果实发育进程而增大,但后者的比率要大大高于前者,表明韧皮部后运输是光合产物进入汁囊的限速阶段.(5)输入到汁囊的14C光合产物主要以蔗糖形式存在,说明光合产物是以蔗糖为主体输入汁囊参与糖积累和代谢的.     

温州蜜柑果实发育进程中光合产物运输分配及糖积累特性

测定了温州蜜柑果实发育进程中糖的积累动态,并用14C示踪方法研究了果实发育不同阶段源叶的光合产物在果实中的运输分配特性。结果表明：（1）果实组织中的糖含量随果实发育持续上升,果皮以积累己糖为主而其它组织则以积累蔗糖为主或略多。（2）在果实完熟之前,汁囊分配到的光合产物均占果实的50％以上,以果实中的光合产物分配中心;而到完熟阶段分配到汁囊的14C光合产物与其它组织接近,不再明显的分配中心。（3）汁囊中的14C放射性比活度随着果实发育呈下降趋势,尤其在后期下降极为明显。（4）维管束／囊瓣表皮和囊瓣表面／汁囊的14C放射性比活度的比率都随果实发育进程而增大,但后者的比率要大大高于前者,表明韧皮部后运输是光合产物进入汁囊的限速;《阶段。（5）输入到汁囊的14C光合产物主要以蔗糖形式存在,说明光合产物是以蔗糖为主体输入汁囊参与糖积累和代谢的。     

高等植物蔗糖转运的分子调控

在高等植物中,蔗糖的合成、运输与分配是一个复杂的过程。蔗糖由源到库的运输不仅与植物的生长发育相关,还受到植物体内的激素水平以及外界环境条件变化等因素的影响。蔗糖转运蛋白介导了蔗糖在植物韧皮部的装载、运输和卸载,在某些库中的蔗糖转运和库组织分配的分子调控中起有重要的生理作用。此外,简要介绍了笔者实验室在橡胶树蔗糖转运蛋白基因研究方面的最新进展。     

植物光合产物分配及其影响因子研究进展

植物光合产物分配受环境因子和生物因子的共同影响。为增进对植物对全球变化响应的理解, 从植物个体水平与群落/生态系统水平综述了植物光合产物分配的影响因子与影响机理的最新研究进展。植物个体在光照增强及受水分和养分胁迫时, 会将光合产物更多地分配到根系; CO₂浓度升高对植物光合产物分配的影响受土壤氮素的制约, 植物受氮素胁迫时, CO₂浓度升高会促进光合产物更多地分配到根系; 反之, 对植物光合产物分配没有影响。植物群落/生态系统的光合产物分配对环境因子的响应不敏感; 光合产物向根系的分配比例随其生长阶段逐渐降低。功能平衡假说、源汇关系假说和相关生长关系假说分别从环境因子、个体发育和环境因子与个体发育协同作用方面阐述了植物光合产物分配的影响机理。在此基础上,指出了未来拟重点加强的研究方向: 1)生态系统尺度的光合产物向呼吸部分的分配研究; 2)地下净初级生产力(belowground net primary productivity, BNPP)研究; 3)温室和野外条件下及幼苗和成熟林光合产物分配对环境因子响应的比较研究; 4)生态系统尺度的多因子控制试验; 5)整合环境因子和个体发育对植物光合产物分配格局的影响研究。     

韧皮部运输和防御作用的分子机理

韧皮部是维管系统的重要组成部分,在物质运输、信息传递、机械支持以及防御作用中发挥重要作用。近年来,在建立了一系列研究方法的基础上,对韧皮部运输和防御功能特别是碳水化合物装载和卸出机理进行了大量研究,克隆出一些特异基因,初步阐明了韧皮部装载的分子机制,取得可喜进展。本文综述了一些相关研究结果,并提出几个有待解决的问题。     

韧皮部运输和防御作用的分子机理

韧皮部是维管系统的重要组成部分,在物质运输、信息传递、机械支持以及防御作用中发挥重要作用。近年来,在建立了一系列研究方法的基础上,对韧皮部运输和防御功能特别是碳水化合物装载和卸出机理进行了大量研究,克隆出一些特异基因,初步阐明了韧皮部装载的分子机制,取得可喜进展。本文综述了一些相关研究结果,并提出几个有待解决的问题     

灵武长枣果实同化物韧皮部卸载和运输途径研究

韧皮部卸载和韧皮部后运输在调节同化物在果实中的分配和积累方面起着至关重要的作用,而且很大程度上决定着果实的产量和质量。为探讨灵武长枣果实同化物韧皮部卸载和运输途径,以4个时期灵武长枣果实为实验材料,对各个发育时期果实维管束的显微结构进行观察,并综合运用荧光染料活细胞示踪与激光共聚焦扫描显微镜技术实时观察果实内韧皮部同化物卸载路径的变化,为灵武长枣果实同化物积累和品质调控奠定基础。结果显示：(1)膨大前期不仅果实的韧皮部中具有明显的CF绿色荧光,同时在周围薄壁细胞中也分布着CF绿色荧光,筛管伴胞复合体和周围薄壁细胞之间存在着共质体联系。(2)快速膨大期,CF绿色荧光主要局限于果实的韧皮部中,在韧皮部周围薄壁细胞中分布较少,筛管伴胞复合体与周围薄壁细胞之间主要以共质体隔离为主,但也存在着一定的共质体联系。(3)着色期和完熟期,CF绿色荧光局限于果实的韧皮部中,在韧皮部周围薄壁细胞中基本没有CF绿色荧光,果实筛管伴胞复合体与周围薄壁细胞之间是共质体隔离状态,但引入CFDA的同时引入具有质膜通透作用的洋地黄皂苷时,周围薄壁细胞中CF绿色荧光分布明显增加。研究认为,灵武长枣在膨大前期果实韧皮部同化物为共质体卸载途径,快速膨大期果实主要以质外体途径运输同化物,但也通过共质体卸出同化物,着色期和完熟期果实通过质外体途径运输同化物。     

基于植株碳流的水稻籽粒淀粉积累模拟模型

通过解析水稻(Oryza sativa)植株碳素积累和转运的动态规律及其与环境因子和基因型之间的定量关系, 构建基于植株碳流动态的水稻籽粒淀粉积累模拟模型。水稻籽粒中的淀粉积累速率取决于库限制下的淀粉积累速率和源限制下的可获取碳源。库限制下的淀粉积累速率是潜在淀粉积累速率及温度、水分、氮素、淀粉合成能力等因子综合影响的结果; 源限制下的可获取碳源取决于花后光合器官生产的即时光合产物和营养器官向籽粒转运的储存光合产物。花后植株即时光合产物随花后生长度日呈对数递减。花后营养器官向籽粒转运的储存光合产物又分为叶片和茎中积累碳素的转运。利用不同栽培条件下的独立田间试验资料对籽粒淀粉积累的动态模型进行了检验, 结果显示籽粒淀粉积累量和含量的模拟值和观测值之间的根均方差均值分别为3.61%和4.51%, 决定系数分别为0.994和0.959, 表明该模型对不同栽培条件下的水稻单籽粒淀粉积累量和含量具有较好的预测性, 为水稻生产中籽粒淀粉指标的动态预测和管理调控提供了量化工具。     

改良干重法破坏韧皮部对叶片光合作用影响的初步研究

测定叶片光合速率的改良干重法,其主要措施是破坏叶柄或叶基的韧皮部,阻止光合产物的输出,使光合所形成的物质都能在叶片的干重增长上反映出来,但是这种措施本身也可能同时影响光合作用的进行,例如韧皮部被破坏后,叶片中积累了高于正常量的光合产物,可能降低叶片的光合作用,这问题我们已作过初步研究。并在进一步探     

水稻蔗糖转运及其与产量形成的关系

蔗糖是植物体内主要的光合产物和运输形式,在叶片中合成并经过维管组织向库器官转运,在库组织中水解并用于合成淀粉、蛋白质和纤维素等有机物。水稻蔗糖转运对调控作物生长发育和产量形成,特别是在逆境条件下的产量稳定,都具有十分重要的作用。本文重点综述了水稻蔗糖韧皮部装载、运输和卸载机制以及关键酶的活性和基因表达调控,并讨论了其与水稻产量形成的关系。