海金沙卵发生的组织化学研究

采用组织化学方法对海金沙（Lygodium japonicum （Thunb.） Sw.）卵发生进行了研究。高碘酸-锡夫反应（PAS反应）结果显示：颈沟和腹沟细胞外产生的黏性物质为多糖类物质;在卵细胞发生早期颈卵器细胞内均含有质体,且淀粉粒含量丰富,随着颈卵器的发育,卵细胞以及颈沟和腹沟细胞内淀粉粒数量和体积均逐渐减少,最后退化消失。苏丹黑B反应结果显示：海金沙颈沟和腹沟细胞外产生的黏性物质也含有脂类物质,而卵细胞内并未有明显脂类物质产生;卵细胞质膜处也并没有糖类或脂类物质的积累。本研究从组织化学角度佐证了海金沙的特殊性,即既有原始蕨类的特征,又有进化蕨类的特征。     

显示环氧树脂厚切片中多糖,蛋白质和脂类的细胞化学方法

用花生(Arachis hypogaea L.)种子的子叶组织作为模式材料,Epon 812包埋的组织进行厚切片后,按下列三步染色。第一步,PAS 反应:(1)在0.5%高碘酸(0.3%硝酸配制)中10分钟;(2)自来水洗1—2分钟,蒸馏水经过;(3)锡夫试剂中30分钟;(4)偏亚硫酸氢钠溶液三次洗涤,每次2分钟;(5)自来水洗5分钟,蒸馏水经过。第二步,苏丹黑 B 液染色:(1)70%酒精中1—2分钟;(2)新鲜配制的0.3%苏丹黑 B 液(70%酒精配制)中染色,40—60℃,30分钟至1小时;(3)70%酒精中分色1分钟;(4)自来水冼,蒸馏水经过。第三步,考马斯蓝染色:(1)7%醋酸中1—2分钟;(2)1%考马斯蓝(7%醋酸配制)中染色,60℃,20分钟;(3)0.1%醋酸液中分色1分钟;(4)自来水冼5分钟,蒸馏水经过;(5)自然干燥或在40℃电热温箱中烘干。干燥后的切片用甘油胶封固。经这三步染色的切片,细胞内的多糖、脂类和蛋白体同时被显示:淀粉粒及纤维素的细胞壁为樱红色,油滴为黑色,蛋白体为蓝色。制片能长期保存。     

纤维素酶降解人参细胞胞壁产生的激发子诱导人参培养细胞的反应

用纤维素酶降解人参细胞壁制备的激发子刺激人参细胞后,电子显微镜的观察结果显示激发子处理诱导了细胞内淀粉粒的降解,出现了细胞内动员能量物质的应急反应;同时还出现了大量拟脂类圆球体。进一步的研究表明,涉及降解淀粉的淀粉酶活力是升高了,而降解脂类物质的酯酶活力是降低的;同时细胞中可溶性糖和总类脂含量是增加的。这些都说明了人参细胞经激发子处理后能量物质的动员以及脂类代谢途径的调整。另外,适当浓度激发子的处理会诱导人参细胞内人参皂苷含量和苯丙氨酸解氨酶活力的升高,而过氧化物酶和多酚氧化酶活力是下降的。     

四合木扦插生根过程中淀粉粒和蛋白质积累动态研究

利用高碘酸-锡夫试剂(PAS)—萘酚黄S对染法对四合木扦插不定根发生发育过程中淀粉粒和蛋白质分布的动态变化进行观察分析,为进一步揭示四合木不定根发生、发育机理提供解剖学依据。结果表明:(1)扦插后,淀粉粒在茎的木栓层和维管形成层之间的薄壁细胞内积累,至愈伤组织发育初期达到高峰,随着愈伤组织的继续发育,淀粉粒逐渐减少;(2)蛋白质在茎的木栓层和维管形成层之间的薄壁细胞内逐渐减少,至愈伤组织形成后,细胞内含少量蛋白质;(3)淀粉粒和蛋白质主要分布在分裂旺盛的胚性细胞、不定根原基细胞、不定根细胞及其附近细胞内。研究认为,蛋白质和淀粉粒为四合木不定根的形成和发育提供了物质和能量。     

在光学显微镜下看到的淀粉质体DNA

在莲的种子或马铃薯块茎等植物贮藏组织中的淀粉质体,含有丰富的脱氧核糖核酸(DNA),在光学显微镜下可以观察到。图1,显示生长后期的莲胚子叶细胞中的淀粉体DNA。孚尔根反应后与固绿对染,淀粉体为白色,部分淀粉体中显红紫色的为孚尔根正反应物质(DNA),放大倍数1630。图2,材料同图1,用锡夫试剂染多糖(淀粉粒),然后用     

白菜细胞核雄性不育花药的细胞化学观察

对一种由一对隐性基因控制的白菜细胞核雄性不育和可育株的花药进行了细胞学和组织化学研究。种子播种后,有1/4植株为不育株,其余的为可育株。通过对不育株和可育株花药发育的细胞学观察,确认不育花粉的败育发生在小孢子发育时期。用组织化学的方法研究了可育株和不育株花药发育过程中的多糖和脂类的分布动态,发现在减数分裂前,可育花药和不育花药的药隔细胞中都储藏了大量的淀粉粒。二者的差异仅是不育花药的绒毡层细胞液泡化明显。在减数分裂后的小孢子发育时期,可育花药的绒毡层细胞具有将药隔细胞中的淀粉粒多糖吸收并转化成脂类的功能,小孢子及以后的二胞花粉中也积累了大量的脂类储藏物质在不育花药中,虽然减数分裂后药隔细胞中的淀粉粒也都消失,但绒毡层细胞中的脂类物质相比很少,同时绒毡层细胞显示了明显的多糖反应,表明不育花药的绒毡层细胞将糖类转化为脂类的功能受阻。在小孢子的表面有些脂类物质,但在细胞质中却没有脂类积累。这一结果暗示在该种白菜细胞核雄性不育株中,由于花药绒毡层细胞转换多糖为脂类的功能失常,导致了小孢子的败育。     

白菜细胞核雄性不育花药的细胞化学观察

对一种由一对隐性基因控制的白菜细胞核雄性不育和可育株的花药进行了细胞学和组织化学研究。种子播种后,有1／4植株为不育株,其余的为可育株。通过对不育株和可育株花药发育的细胞学观察,确认不育花粉的败育发生在小孢子发育时期。用组织化学的方法研究了可育株和不育株花药发育过程中的多糖和脂类的分布动态,发现在减数分裂前,可育花药和不育花药的药隔细胞中都储藏了大量的淀粉粒。二者的差异仅是不育花药的绒毡层细胞液泡化明显。在减数分裂后的小孢子发育时期,可育花药的绒毡层细胞具有将药隔细胞中的淀粉粒多糖吸收并转化成脂类的功能,小孢子及以后的二胞花粉中也积累了大量的脂类储藏物质。在不育花药中,虽然减数分裂后药隔细胞中的淀粉粒也都消失,但绒毡层细胞中的脂类物质相比很少,同时绒毡层细胞显示了明显的多糖反应,表明不育花药的绒毡层细胞将糖类转化为脂类的功能受阻。在小孢子的表面有些脂类物质,但在细胞质中却没有脂类积累。这一结果暗示在该种白菜细胞核雄性不育株中,由于花药绒毡层细胞转换多糖为脂类的功能失常,导致了小孢子的败育。     

植物细胞壁纤维素生物合成的调控

纤维素是自然界最丰富的生物多聚体,是生物质能源的主要组成物质。植物细胞壁中纤维素的生物合成主要由纤维素合成酶(Cellulose synthase,CesA)催化完成,纤维素的生物合成受到植物激素,信号分子,转录因子以及某些特殊蛋白质的调节。目前的研究集中在对纤维素合酶基因的转录及翻译后修饰的调控。总结了高等植物调控纤维素生物合成的研究近况。     

非生物胁迫下植物细胞壁组分变化

植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素、果胶、木质素和糖蛋白组成,其在植物生长中主要起结构支持、物质运输和抵御逆境的作用.植物生长在受到各种环境信号影响后,细胞壁特性会发生很大改变.这些环境信号也会改变细胞壁组分的含量和结构,从而改变细胞壁机械特性.这种细胞壁的改变可以认为是植物对环境胁迫的响应.本文主要综述在非生物环境胁迫下,包括水分亏缺、低温胁迫、重金属胁迫和增强UV-B辐射下细胞壁多糖含量和结构,细胞壁结构蛋白和细胞壁相关酶活性,以及分布在细胞间隙的小分子物质的响应和机制,结合近年来细胞壁相关基因水平、基因组水平和蛋白组水平方面的研究结果,讨论了今后该领域的研究方向.     

植物细胞壁中纤维素合成的研究进展

纤维素是植物细胞壁的主要成分,是植物细胞壁执行生理功能的基础,也是人类生产和生活中必不可少的一类物质。本文对纤维素合成、合成中所需要的酶以及纤维素沉积中微纤丝的作用等方面进行了综述和探讨, 并对纤维素合成的深入研究进行了展望。     

植物细胞壁形成机制的新进展

细胞壁是植物细胞重要的特征结构,也是地球上最大的可再生碳水化合物资源库.随着近20多年研究技术的发展和多学科交叉手段的应用,植物细胞壁的形成机理得到了很大程度的揭示,勾画出了细胞壁合成、物质转运、形成调控、沉积重构等基本的代谢框架,涉及从胞内到胞外一系列的合成、转运和调控途径.本文概述了近年来细胞壁形成机理研究的热点问题和最新进展,包括对细胞壁结构和成分的新认识,纤维素合成场所(细胞质膜)和非纤维素多糖合成场所(高尔基体)中关键蛋白的挖掘及作用机制的新发现,细胞壁物质膜泡转运与细胞骨架的关系,以及细胞壁形成信号与转录调控网络的新进展.这些发现不仅使人们对细胞壁的合成机理有了更深入的认识,也为细胞壁经济价值的开发与利用奠定了重要的理论基础.同时本文还对该领域未来可能的热点和研究方向进行了展望.     

高水分、富含淀粉植物组织的扫描电镜制备技术优化

应用常规高真空扫描电子显微镜观察生物样品必须经过脱水和干燥处理,但无论采用临界点干燥还是冷冻干燥方法,都存在样品表面不同程度失真的问题。植物高水分、富含淀粉组织样品经处理后,容易出现淀粉流失、细胞壁变形等现象,从而造成扫描图像粗糙,无法获得真实的细胞内部结构。本文通过对CO_2临界点干燥、化学固定样品冷冻干燥和新鲜样品冷冻干燥3种扫描电镜样品制备技术中后期制样进行机械断裂和液氮脆断改进,优化出两种植物高水分、富含淀粉组织的扫描电镜样品制备方法:(1)样品首先进行FAA化学固定,经冷冻干燥后用液氮脆断,对断面喷金镀膜和扫描电镜观察。利用该方法所得细胞结构完整,细胞壁整齐,淀粉粒和蛋白轮廓明确,可用于分析淀粉粒和蛋白颗粒在细胞内的分布。(2)新鲜样品直接进行冷冻干燥,经液氮脆断后对断面喷金镀膜和扫描电镜观察。利用该方法所得细胞壁整齐,淀粉粒轮廓更清晰,并且无蛋白颗粒干扰,用于分析淀粉粒在细胞内的分布更加理想。     

用麦秸培养木霉生产蛋白质饲料方法的试验

植物纤维素是植物细胞壁的主要成分,是地球上最丰富的有机物质,各种农副产品——秸秆、秕壳、枝叶中都含有大量的纤维素。由于大量纤维素的存在不仅降低饲料的饲用价值,而且也降低了粮食中其他营养物质的利用串。这就限制了在农村中大量存在的纤维素含量高的农副产品的利用。如何将这类饲料化粗     

棕色固氮菌((?)zotobacter vinelandii)产生的钼配位化合物——Ⅰ.分离、纯化及其特性

棕色固氮菌在正常培养条件下能产生一种含肽物质,经浓缩及CM-和DEAE-纤维素柱分离纯化后,在蔗糖密度梯度离心中处于5％蔗糖溶液中(ρ=1.010～1.017gcm~(-3)),在聚丙烯酰胺凝胶电泳中呈现一条带。含肽物质是由脂类、多肽和糖所组成。脂:肽:糖比例为1.76:1.00:0.27。脂类以磷脂为主,主要成分为磷脂酰乙醇胺。多肽含有十三种氨基酸,分子量约为4000道尔顿,圆二色散谱表明只有α螺旋结构。糖为乳糖。电子显微镜观察含肽物质为大小形状不一的颗粒状(直径为20～25 nm)和盘绕的聚合体。这种含肽物质可能是来自该细菌胞壁质中的脂多糖络合物。     

植物膜脂过氧化水平硫代巴比妥酸测定法中的干扰因素

硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)是表示植物组织膜脂过氧化水平的最常用指标。干旱条件下植物组织中TBARS含量增加。一般认为TBARS主要是丙二醛(MDA),实际上TBA能与包括某些可溶性糖在内的多种醛类物质反应,并可能对TBA-MDA反应造成干扰。干旱条件下植物组织中可溶性糖大量增加,在这种条件下TBARS含量能否     

细胞骨架参与调控细胞壁形成的研究进展

植物细胞壁是地球上最丰富的可再生资源,也是植物细胞区别于动物细胞的特殊结构之一,它与细胞质膜及细胞骨架共同构成了植物细胞表面的细胞壁-质膜-细胞骨架连续体.细胞壁为植物细胞提供外部支撑结构,细胞骨架则在细胞内构成内部网络支架结构.近年来,有关植物细胞骨架调控细胞壁形成的研究有了很大进展,本文从细胞骨架参与细胞壁物质膜泡运输、细胞骨架调控纤维素微纤丝沉积、细胞骨架调控次生细胞壁加厚以及细胞骨架参与细胞壁形成信号的调控等方面进行了阐述和总结,并对今后的研究方向进行了展望.     

《Molecular Plant》文章中文摘要

摘要：植物细胞壁具有由高分子量的多糖、蛋白质和木质素组成的复杂结构。在细胞壁多糖中,纤维素,一种含有D-1,4氢键的葡聚糖微纤丝,是细胞壁成分中主要的承重部分,也是工业应用的重要前体。纤维素由多聚纤维素合酶（CesA）大型复合物合成,在质膜沿周质微管分布。     

半纤维素

植物细胞的细胞膜外具有细胞壁。构成细胞壁的物质种类很多,特别重要的有构架物质——纤维素,主要树质——半纤维素和果胶质等。关于纤维素和果胶质的结构、合成过程等已研究得较为清楚,而对半纤维素的研究则远未深入。     

细胞壁在植物重金属耐性中的作用

植物细胞壁主要是由多糖、蛋白质和木质素等组成的一个复合体,广泛参与植物生长发育及对各种逆境胁迫的响应,是重金属离子进入细胞质的第一道屏障。本文主要综述了植物细胞壁主要成分,包括细胞壁多糖、细胞壁蛋白质和木质素,在响应重金属胁迫反应中的作用及其参与重金属耐性的机制,以期能对植物细胞壁在重金属耐性中的作用有更深入的了解。     

第二十一讲 高等植物细胞壁的生物合成

前言植物细胞壁的生物学意义及其对人类经济生活的重要性,已为人们所熟知。根据Hess(1928)估计,每年全世界约生产10~(11)吨纤维素,为世界上最丰富的高分子化合物。由于近代物理学、化学、生化等新技术的发展,植物细胞壁的生物合成向题,引起分子生物学家的极大兴趣。本文介绍有关高等植物细胞壁生物合成研究的概况。细胞壁是植物界细胞结构的重要组成成份,它能稳定细胞的形态,支持植物体的固着生活;而且有时还复盖角质、蜡质和木栓质