枸杞体细胞胚发生中Ca^2＋和ATPase的超微结构定位研究

研究2,4-D诱导枸杞体细胞胚发生中的作用及其与Ca^2 含量和ATPase活性时空分布动态之间的关系,以探讨2,4-D诱导植物体细胞胚发生的作用机理。采用超微细胞化学定位的方法,跟踪分析了体细胞胚发生与发育的不同时期,Ca^2 和ATPase活性的时空分布动态。结果表明：2,4-D是诱导离体培养的枸杞体细胞进入胚胎状态的关键激素。在含有2,4-D和不含2,4-D的培养条件下,分别诱导枸杞体细胞脱分化后,再转入除去2,4-D的MS培养基上,进行分化培养,结果前者可分化形成体细胞胚,因而称为胚性愈伤组织。后者在相同条件却不能分化形成胚,故称为非胚性愈伤组织。在2,4-D诱导枸杞的胚性愈伤组织中,胚性细胞分化早期的细胞间隙和细胞壁上均有Ca^2 沉淀。随着胚性细胞的分化、分裂和多细胞原胚形成,这时Ca^2 在细胞内的分布主要集中在细胞膜和液泡膜上;球形胚期在细胞核中Ca^2 呈弥散性分布。在此过程中,ATPase活性时空分布与Ca^2 的定位变化具有高度一致性,仅仅稍滞后于Ca^2 出现的时间。而在胚性细胞分化早期,ATPase活性同样位于质膜上,随后在液泡和细胞核都可见ATPase活性分布。而在非胚性愈伤组织中,则未见Ca^2 和ATPase活性呈时空动态分布,而且随着非胚性细胞的液泡化,无论是Ca^2 含量,还是ATPase活性都呈逐渐降低的趋势。表明Ca^2 和ATPase活性变化与2,4-D诱导的胚性细胞分化和发育密切相关。并由此推测,Ca^2 和ATPase的时空分布对胚性细胞分化中的信息传递和调控相关基因表达起着关键性作用。     

花椒珠心胚的超微结构及珠心细胞ATP酶的细胞化学定位

应用透射电镜对花椒（Xanthoxylum bungeanum Maxim)珠心胚原始细胞,多细胞原胚和此时期的珠心细胞及其ATP酶的分布进行了详细的观察,珠心胚原努细胞具厚的细胞壁,明显分为电子致密的外层和电子透明的内层,无胞间连丝,大的核中未见核仁,细胞质富含细胞器,多细胞原胚的壁比原始细胞的薄,电子透明,均质,具胞间连丝,核体积增大,核仁1至2个,细胞质中细胞数的数量明显增加,珠孔端的珠心细胞比胚性细胞体积大,细胞液泡化程度高,细胞质稀薄而呈现衰退趋势,ATP酶分布于液泡膜及液泡液中,与胚性细胞相接触的最内层珠心细胞胞质降解,核严重变形,最终细胞解体,此时无ATP酶活性反应。     

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.     

石刁柏非胚性细胞与体细胞胚胚体细胞的超微结构研究

对石刁柏（Ａｓｐａｒａｇｕｓｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ）体细胞胚发生过程中细胞的超微结构进行了观察,非胚性细胞内液泡大,大量的自体吞噬泡出现,胚性细胞内细胞核大,核移中,核仁结构明显,线粒体、质体、核糖体、高尔基体、内质网等细胞器增多,淀粉、脂滴积累,有较活跃的自体吞噬现象,梨形细胞内质体向叶绿体转变。     

枸杞体细胞胚发生中Ca2+和ATPase的超微结构定位研究

研究2,4-D诱导枸杞体细胞胚发生中的作用及其与Ca~(2+)含量和ATPase活性时空分布动态之间的关系,以探讨2,4-D诱导植物体细胞胚发生的作用机理。采用超微细胞化学定位的方法,跟踪分析了体细胞胚发生与发育的不同时期,Ca~(2+)和ATPase活性的时空分布动态。结果表明:2,4-D是诱导离体培养的枸杞体细胞进入胚胎状态的关键激素。在含有2,4-D和不含2,4-D的培养条件下,分别诱导枸杞体细胞脱分化后,再转入除去2,4-D的MS培养基上,进行分化培养,结果前者可分化形成体细胞胚,因而称为胚性愈伤组织。后者在相同条件却不能分化形成胚,故称为非胚性愈伤组织。在2,4-D诱导枸杞的胚性愈伤组织中,胚性细胞分化早期的细胞间隙和细胞壁上均有Ca~(2+)沉淀。随着胚性细胞的分化、分裂和多细胞原胚形成,这时Ca~(2+)在细胞内的分布主要集中在细胞膜和液泡膜上;球形胚期在细胞核中Ca~(2+)呈弥散性分布。在此过程中,ATPase活性时空分布与Ca~(2+)的定位变化具有高度一致性,仅仅稍滞后于Ca~(2+)出现的时间。而在胚性细胞分化早期,ATPase活性同样位于质膜上,随后在液泡和细胞核都可见ATPase活性分布。而在非胚性愈伤组织中,则未见Ca~(2+)和ATPase活性呈时空动态分布,而且随着非胚性细胞的液泡化,无论是Ca~(2+)含量,还是ATPase活性都呈逐渐降低的趋势。表明Ca~(2+)和ATPase活性变化与2,4-D诱导的胚性细胞分化和发育密切相关。并由此推测,Ca~(2+)和ATPase的时空分布对胚性细胞分化中的信息传递和调控相关基因表达起着关键性作用。     

杂交鹅掌楸体胚发生过程中ATP酶活性的超微细胞化学定位

利用透射式电镜,通过胚性细胞的超微切片观察,对杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生和发育过程中ATP酶活性进行了超微细胞化学定位.结果表明,非胚性细胞的质膜、液泡膜等膜系统当中存在ATP酶活性,质体、核膜、细胞壁以及细胞间隙上有少许沉积;早期胚性细胞ATP酶反应产物主要沉积于质膜、液泡膜上、淀粉粒、细胞壁加厚处;胚性细胞后期ATP酶活性从质膜逐渐转移入细胞内,细胞质、壁旁体、胞间连丝、细胞膜与细胞间隙、细胞核等处均有ATP酶活性反应.随着胚性细胞的发育及分裂,包裹细胞的厚壁、细胞核、核仁与染色质等处也出现ATP酶活性反应沉淀物.说明杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生及发育过程中存在丰富的能量代谢.     

植物体细胞胚发生中ATP酶活性时空分布动态与内源激素的变化

本文以我们的研究结果为基础,并结合国内外近几年有关研究报道,对植物体细胞胚发生中的超策结构和ATP酶活性时空分布动脉及内源激素的变化和作用进行专题评述。（1）超微结构的变化：当植物体细胞一量转化为胚性细胞后,各种细胞器相继增加,不仅丰富而且活跃,特别是线粒体内发达,有的正处于分裂状态;核糖体聚集成多聚核糖体;质体中含大量淀粉粒,接着出现高尔基体等。早期胚性细胞与周围细胞还存在胞间连丝,随着胚性细胞壁的加厚,胞间连丝也随之消失。（2）ATP酶时空分布动态：早期的胚性细胞中ATP酶反应产物主要沉积于质和液泡上,后期ATP酶活性转入细胞内,液泡和细胞核中,而且在胚性细胞壁加厚处有活跃的A5P酶活性反应,并证明ATP酶活性是在胚性细胞发生过程中形成的。（3）内源激素的变化与作用：在体细胞胚诱导过程中内源激素起着关键性作用,内源生长素含量的提高为胚性细胞的诱导奠定了基础,细胞分裂素含量的增加可促进胚性细胞的分裂和增殖,ABA不仅提高了体细胞胚的诱导频率,而且促进了体细胞胚的正常发育。     

宁夏枸杞的胚胎发生和胚乳发育

宁夏枸杞的胚胎发生属茄型,由顶细胞参与胚体的形成,基细胞仅形成六细胞胚柄。胚乳发育为细胞型,但也观察到少数核型胚乳的现象。初步探讨了核型胚乳与细胞型胚乳的关系。     

枸杞组织培养中过氧化物酶和可溶性蛋白质的变化

枸杞(Lycium barbarum L.)叶组织切块接种在附加6-BA 0.5毫克/升和NAA 0.5毫克/升的MS固体培养基上可大量诱导产生愈伤组??织,培养至30天分化出芽,到50天长成小苗。过氧化物酶活性和可溶性蛋白质的含量分别在大量分生细胞团形成和芽形成时出现两个峰值,酸性蛋白质的种类也在这两个时期迅速增加。过氧化物酶同工酶阳极端出现的四条酶带中,A_2、A_3较稳定,A_1、A_4则在不同发育时期呈现规律性的变化。     

激素对枸杞体细胞胚发生及可溶性蛋白质含量和组分的影响

以宁夏枸杞无菌苗叶片为材料,对体细胞胚发生过程中激素作用、可溶性蛋白质变化及体细胞胚发生频率进行了研究。发现不同激素处理、可溶性蛋白质含量、组分和体细胞胚发生频率均有一定的差异,三者之间存在着相关性。结果如下：（１）ＭＳ＿１、ＭＳ＿２和ＭＳ＿３三种培养基上继代的愈伤组织难以诱导形成体细胞胚,为非胚性愈伤组织;而从ＭＳ＿１、ＭＳ＿２和ＭＳ＿３分别转到ＭＳ＿０和ＭＳ＿４培养基上的愈伤组织体细胞胚发生频率高,属于胚性愈伤组织。其中以ＭＳ＿３转至ＭＳ＿０后的体细胞胚发生频率最高。（２）可溶性蛋白质ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析表明：非胚性愈伤组织有特异性蛋白质６７ｋＤ,胚性愈伤组织有特异性蛋白质３５ｋＤ和４４ｋＤ;蛋白质３３ｋＤ和６７ｋＤ受２,４－Ｄ调控,蛋白质４９ｋＤ、５７ｋＤ受６ＢＡ调控,而蛋白质３７ｋＤ、５１ｋＤ受２,４－Ｄ和６ＢＡ协同调控。     

不同地域宁夏枸杞活性成分的研究

对不同地域宁夏枸杞中活性成分的含量进行了分析。研究结果显示产地不同的宁夏枸杞中活性成分含量有明显差别,宁夏银川产的宁夏枸杞中所含的活性成分高于辽宁朝阳产的宁夏枸杞;在积温高、土壤呈弱碱性条件下,宁夏枸杞中的多糖、游离氨基酸、果红素含量较高。     

枸杞体细胞胚发生过程中Ag~ 对痕量金属离子吸收的影响

以药用植物宁夏枸杞愈伤组织为材料,离体培养诱导体细胞胚发生。采用多重示踪剂和γ射线能谱分析法研究不同浓度AgNO_3处理的枸杞体细胞胚发生过程中对多种痕量金属元素离子的吸收。结果表明:(1)当AgNO_3的浓度小于50mg/L时,随着AgNO_3浓度的增加,多种痕量金属离子的吸收率也随之增加,而超过此浓度后,对多种痕量金属离子的吸收影响不同。Ag~ 对痕量金属离子的吸收有协同,拮抗或竞争的作用。(2)适当浓度的AgNO_3对细胞分化及体细胞胚发生有促进作用。当AgNO_3的浓度小于50mg/L时,随着AgNO_3浓度的增加,体细胞胚的发生频率随之增加。Ag~ 对枸杞体细胞胚发生表现促进作用,当AgNO_3的浓度为50mg/L时,可大大提高愈伤组织中体细胞胚发生,是对照(不加AgNO_3)组的3倍左右。而超过此浓度后,Ag~ 对枸杞体细胞胚发生表现毒害作用,体细胞胚的发生受到明显抑制。     

宁夏枸杞的大、小孢子发生和雌、雄配子体发育

在幼小花药横切面上,每个角隅处可见一层拱形孢原细胞,其经过平周分裂形成初生造孢细胞、次生造孢细胞,发育为小孢子母细胞。减数分裂过程中胞质分裂为同时型。四分体为四面体型。成熟花粉粒含二细胞,具三孔沟型萌发孔。花药绒毡层由二部分组成:药壁区的绒毡层由初生壁细胞所产生,药隔区的由药隔细胞直接转化成,为双重起源,呈二型性,属分泌型。雌蕊由二个心皮构成二室子房,中轴胎座。倒生胚珠具单珠被、薄珠心,珠被绒毡层。胚囊发育为蓼型。在胚囊细胞分化后,组成胚囊的四种细胞继续发育,表现出各自的形态学变化。     

枸杞花药发育过程中脂滴和淀粉粒的分布特征

宁夏枸杞(Lycium barbarurn L．)花药发育过程中,淀粉粒和脂滴两种营养物质的积累和分布具有一定的特点：在造孢细胞时期,药隔薄壁细胞,表皮和药室内壁细胞中开始积累淀粉粒,而造孢细胞、绒毡层细胞和中层细胞中则没有淀粉粒。在四分体时期,绒毡层细胞开始积累脂滴并且数量逐渐增加。到小孢子晚期,绒毡层细胞降解,内含脂滴流入药室中。在小孢子发育过程中既没有淀粉粒也没有脂滴积累,直到二胞花粉的大液泡消失后花粉粒中才开始积累脂滴,然后又开始出现淀粉粒。枸杞成熟花粉中的营养储存物是脂滴和淀粉粒。     

宁夏枸杞器官发生和体细胞胚胎发生过程中DNA、RNA和蛋白质合成动态的比较研究

宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)叶外植体来源的愈伤组织经筛选、繁殖后,将来源相同、状态较为一致的淡黄色愈伤组织转移至O型或E型培养基上,可以诱导出器官发生和体细胞胚胎发生。利用该体系,对两条离体再生途径进行了比较研究。结果表明:(1)在拟分生组织和胚性细胞形成之前,RNA合成首先被激活,随后DNA、蛋白质合成加速;而球形胚形成期间,先是DNA合成的加快,接着RNA、蛋白质的合成高峰出现,在不定芽形成期间却正好相反;(2)可溶性蛋白组分发生规律性变化;器官发生和体细胞胚胎发生的启动阶段都有-153.6kD多肽出现,一些多肽分子在分化早期逐渐消失,而随芽原基或球形胚的形成又重新合成;与形态发生相对应,两种再生体系都有作为各自分子标记的特异多肽(84.9kD、46.3kD和44kD、36.2kD)的表达。此外,还对两种离体再生体系之间的关系和发生机制进行了讨论。