木立芦荟不同叶龄叶的解剖学和组织化学及其植物化学研究

应用植物解剖学、组织化学、荧光显微观察与植物化学技术相结合,研究了木立芦荟不同叶龄叶的解剖结构、叶绿素和类胡萝卜的含量、芦荟素的含量及其合成和贮藏结构的特点。结果表明:芦荟素由同化薄壁组织产生,叶绿体的基质为其合成场所。芦荟素细胞可能是芦荟素早期贮存的场所,随着芦荟素细胞的逐渐萎缩老化,维管束鞘细胞成为贮藏芦荟素的代替场所。同一植株的叶随着叶龄的增长,维管束的密度降低,芦荟素细胞占维管束横切面的百分比减小,同化薄壁组织细胞中的叶绿体逐步衰老、解体,芦荟素含量逐渐降低,但不同叶龄叶中叶绿体色素的含量与芦荟素含量间没有明显的相关性。     

遮荫对库拉索芦荟细胞超微结构和芦荟素含量的影响

分别用透射电子显微镜技术、高效液相色谱法研究了生长在遮荫和自然光照条件下库拉索芦荟叶片的超微结构和芦荟素含量.电镜观察结果表明,遮荫处理6个月后,库拉索芦荟叶片细胞中叶绿体基粒数量减少,类囊体片层数目减少且排列疏松,质体中原来积累的淀粉粒逐渐减少直至消失;内质网、高尔基体等内膜系统不发达.高效液相色谱分析结果显示,生长在遮荫条件下的库拉索芦荟叶片,芦荟素含量明显低于生长在自然光照下的含量.其中,遮荫下幼叶芦荟素的含量是自然光照下的63.33%,而成熟叶芦荟素含量仅有自然光照下的23.77%.无论自然光下还是遮荫条件下生长的芦荟,芦荟素的含量与叶龄有显著的负相关性,遮荫对成熟叶的影响更大.综合两方面的实验结果认为,遮荫首先影响芦荟叶片细胞内膜系统的发育,进而限制了芦荟素的合成和运输,使芦荟叶片中芦荟素含量降低.     

六种芦荟叶的解剖结构及其与芦荟素含量的相关性

应用半薄切片法、高效液相色谱法(HPLC)和荧光显微镜研究了6种芦荟叶的结构、芦荟素的含量和储藏芦荟素的组织。结果表明,6种芦荟叶均由表皮、光合组织、储水组织和维管束组成,都表现出明显的旱生植物肉质叶的结构特征,表皮由一层扁平的细胞组成,其外壁加厚,并覆盖着厚的角质膜,气孔器凹陷,储水组织发达。6种芦荟叶的结构存在显著差异。木立芦荟(Aloe arborescens Mill．)和易变芦荟(A．mutabilis Pillans)的光合组织细胞呈长柱状,类似栅栏薄壁组织。中华芦荟(A．vera L.var．chinensis Berg．)、库拉索芦荟(A．vera L．)、皂叶芦荟(A．saponaria Hawer)和绿芦荟(A．greenii Bak．)则为等直径薄壁细胞。木立芦荟、中华芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟的维管束中有大型薄壁细胞,皂叶芦荟和绿芦荟的维管束中无大型薄壁细胞。木立芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟在光合组织和储水组织之间有一层不含叶绿体的小型薄壁细胞,包围着储水薄壁组织,称之为储水组织鞘。中华芦荟、皂叶芦荟和绿芦荟则没有储水组织鞘。HPLC测量结果表明,木立芦荟叶芦荟素含量最高,库拉索芦荟和易变芦荟次之,中华芦荟、皂叶芦荟和绿芦荟含量最低。荧光显微镜观察结果表明,在紫外光和蓝光下,黄色和黄绿色小球体仅存在于维管束的大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘中,而光合组织和储水组织中没有黄色和黄绿色小球体。因此,维管束中大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘是芦荟素等蒽醌类物质的储藏场所。综上所述,芦荟素含量与维管束的大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘的情况密切相关。     

六种芦荟叶的解剖结构及其与芦荟素含量的相关性

应用半薄切片法、高效液相色谱法(HPLC)和荧光显微镜研究了6种芦荟叶的结构、芦荟素的含量和储藏芦荟素的组织.结果表明,6种芦荟叶均由表皮、光合组织、储水组织和维管束组成,都表现出明显的旱生植物肉质叶的结构特征,表皮由一层扁平的细胞组成,其外壁加厚,并覆盖着厚的角质膜,气孔器凹陷,储水组织发达.6 种芦荟叶的结构存在显著差异.木立芦荟(Aloe arborescens Mill.)和易变芦荟(A. mutabilis Pillans)的光合组织细胞呈长柱状,类似栅栏薄壁组织.中华芦荟(A. vera L. var. chinensis Berg.)、库拉索芦荟(A. vera L.)、皂叶芦荟(A. saponaria Hawer)和绿芦荟(A. greenii Bak.)则为等直径薄壁细胞.木立芦荟、中华芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟的维管束中有大型薄壁细胞,皂叶芦荟和绿芦荟的维管束中无大型薄壁细胞.木立芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟在光合组织和储水组织之间有一层不含叶绿体的小型薄壁细胞,包围着储水薄壁组织,称之为储水组织鞘.中华芦荟、皂叶芦荟和绿芦荟则没有储水组织鞘.HPLC测量结果表明,木立芦荟叶芦荟素含量最高,库拉索芦荟和易变芦荟次之,中华芦荟、皂叶芦荟和绿芦荟含量最低.荧光显微镜观察结果表明,在紫外光和蓝光下,黄色和黄绿色小球体仅存在于维管束的大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘中,而光合组织和储水组织中没有黄色和黄绿色小球体.因此,维管束中大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘是芦荟素等蒽醌类物质的储藏场所.综上所述,芦荟素含量与维管束的大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘的情况密切相关.     

木立芦荟叶内维管束发育过程的研究

采用半薄切片和组织化学方法研究了木立芦荟（Aloe arhorescetzs）叶内维管束的发育过程,并着重于维管束鞘细胞和芦荟素细胞的来源及组织类型。结果表明：维管束由原形成层发育而来,但在分化原生韧皮部筛管时,其外侧仍保留一层原形成层细胞,以后分裂、增大成为特殊的大型薄壁细胞（芦荟素细胞）,芦荟索细胞啦属于韧皮部的一部分。而维管束鞘细胞则来源于基本分生组织,属于基本组织的范畴,与维管束不同源。     

芦荟叶内芦荟素细胞的发育和蒽醌类物质的积累

应用石蜡切片、半薄切片、组织化学和荧光显微镜观察相结合的方法研究了木立芦荟叶内芦荟素细胞的发生、发育以及其蒽醌类物质的积累过程。结果表明,在叶内原形成层束分化成维管束初期,原形成层束外侧的一层细胞发育成维管束鞘。原生韧皮部筛管产生时,其外方尚保留1-2层原形成层细胞,当后生韧皮部和木质部开始分化时,此层细胞分裂。在后生韧皮部和木质部发育成熟过程中,这些细胞体积逐渐增大,并液泡化,发育成为大型薄壁细胞(芦荟素细胞),位于筛管外侧。据此,芦荟叶维管束内的大型薄壁细胞的来源与韧皮部相同,属于特化的韧皮部薄壁组织细胞。用醋酸铅处理过的上述材料的切片观察表明,芦荟素细胞在细胞体积增大,并液泡化时,在液泡内出现蒽醌类物质沉淀物,在成熟细胞的大液泡中充满沉淀物,此时,在荧光显微镜下芦荟素细胞发出桔黄色荧光。可见,此种芦荟素细胞是芦荟叶内蒽醌类物质的主要储存场所。     

漆树乳汁道分泌细胞的超微结构及其与生漆产生和分泌关系的研究

漆树(Rhus verniciflua)乳汁道分泌细胞含有丰富的质体、内质网和嗜锇物质。电子显微镜的现察结果表明,嗜锇的生漆成分合成的可能场所是质体和内质网,并且通过内质网分子和小泡群与质膜相互接触并融合以及质膜内褶包被等三种形式释放到质膜和细胞壁之间的间隙中;再经过细胞壁中乳汁道腔形成时断裂了的胞间连丝通道和扩散渗透两条途径,越过细胞壁分泌到乳汁道腔中。细胞核、线粒体、高尔基体以及细胞质基质或多或少也参与了上述过程。     

芦荟叶内芦荟素细胞的发育和蒽醌类物质的积累

应用石蜡切片、半薄切片、组织化学和荧光显微镜观察相结合的方法研究了木立芦荟叶内芦荟素细胞的发生、发育以及其蒽醌类物质的积累过程。结果表明,在叶内原形成层束分化成维管束初期,原形成层束外侧的一层细胞发育成维管束鞘。原生韧皮部筛管产生时,其外方尚保留1—2层原形成层细胞,当后生韧皮部和木质部开始分化时,此层细胞分裂。在后生韧皮部和木质部发育成熟过程中,这些细胞体积逐渐增大,并液泡化,发育成为大型薄壁细胞(芦荟素细胞),位于筛管外侧。据此,芦荟叶维管束内的大型薄壁细胞的来源与韧皮部相同,属于特化的韧皮部薄壁组织细胞。用醋酸铅处理过的上述材料的切片观察表明,芦荟素细胞在细胞体积增大,并液泡化时,在液泡内出现蒽醌类物质沉淀物,在成熟细胞的大液泡中充满沉淀物,此时,在荧光显微镜下芦荟素细胞发出桔黄色荧光。可见,此种芦荟素细胞是芦荟叶内蒽醌类物质的主要储存场所。     

芦荟属植物叶内蒽醌类物质的组织化学定位研究

蒽醌类物质是芦荟属（Aloe)植物叶内贮存的重要次生代谢物质,主要是芦荟素,高那特芦荟素,芦荟苦素和芦荟宁等。根据蒽醌类物质的理化性质,用2％－5％NaOH和5％Pb(CH3COO)2溶液对材料进行处理,再辅以荧光和超薄切片观察等多种方法,对芦荟叶内的4种主要蒽醌类物质进行了组织化学定位研究。结果表明,蒽醌类物质在芦荟叶内的贮藏是多位点的。芦荟素和高那特芦荟素主要位于韧皮部的大型薄壁组织细胞之中;而芦荟苦素和芦荟宁主要位于维管束鞘细胞以及贮水组织与同化薄壁组织之间的1圈薄壁组织细胞之中,贮水组织细胞中不贮存蒽醌类物质。     

芦荟维管束的结构与芦荟素积累的相关性

应用半薄切片、组织化学、荧光显微镜观察和薄层层析 (TLC)相结合的方法研究了中华芦荟 (Aloeve-ra L.var.chinensis)、木立芦荟 (Aloe arborescens)叶和茎内维管束的结构及其与芦荟素积累的关系。结果表明 ,木立芦荟叶内维管束和中华芦荟叶内外轮的维管束中有大型韧皮薄壁细胞 ,而木立芦荟茎和中华芦荟叶中内轮维管束无大型韧皮薄壁细胞。组织化学结果表明 ,用醋酸铅处理过的上述材料 ,大型韧皮薄壁细胞内出现沉淀物 ;在荧光显微镜下经蓝光激发 ,大型韧皮薄壁细胞发出桔黄色荧光 ,都显示出芦荟素反应。薄层层析(TLC)结果证明 ,木立芦荟和中华芦荟叶含有大型韧皮薄壁细胞的维管束都含芦荟素 ,而木立芦荟茎及中华芦荟叶中内轮维管束都不含芦荟素。为此 ,维管束中的大型韧皮薄壁细胞与芦荟素的积累密切相关 ,维管束中是否有大型韧皮薄壁细胞可作为判断是否含有芦荟素的解剖学指标。     

Ultrastructural studies on the process of aloin production and accumulation in Aloe arborescens (Asphodelaceae) leaves

Aloin, a kind of anthraquinone, is a chemical component in Aloe leaves used in medicine. The processes of aloin production, transport and storage were studied with a transmission electron microscope using the lead acetate precipitate method for ultracytochemical localization of aloin in the leaf of Aloe arborescens Mill. Results showed that aloin was produced in the plastids of the assimilating tissue, transported through the plastid membrane to the surrounding endoplasmic reticulum and enveloped in the vesicles by the endoplasmic reticulum elements. The vesicles approached, and later fused with, the plasmalemma, released their contents into the apoplast through exocytosis and finally, reached the vascular bundle sheath by apoplastic translocation. Aloin was transported to the internal tangential wall of the vascular bundle sheath cell through endoplasmic reticulum vesicles, and reached the cytoplasm of the aloin cell by means of plasmodesmata. Finally, aloin was stored in the vacuole of the cell in which it was produced.  © 2006 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society , 2006, 150 , 241–247.     

甘蔗叶不同部位ATP酶活性细胞化学定位

甘蔗叶片,叶鞘和肥厚带韧皮部 ATP 酶活性定位于筛管、伴胞的质膜、内质网和某些伴胞细胞基质、小囊泡和发育成熟的液泡上;叶片韧皮部薄壁细胞、厚壁细胞和厚壁通道细胞质膜及小囊泡中亦显示有 ATP 水解产物;维管束鞘细咆与厚壁细胞或厚壁通道细胞所构成的细胞间隙上也存在有 ATP 酶活性反应产物沉淀。甘蔗叶片大、中、小三种维管束,从小维管束到大维管束,面向细胞间隙的细胞表面上的 ATP 酶活性逐渐增强,而维管束鞘细胞质膜上的 ATP 酶活性则趋于减弱;同一维管束内则以韧皮部细胞的 ATP 酶活性最强。维管束鞘细胞与叶肉细胞之间存在很多的胞间连丝,并表现出高的 ATP 酶活性。讨论了 ATP 酶活性的分布状态与叶肉细胞的光合产物向韧皮部运输的关系。     

慈菇匍匐茎中分泌道的初步研究

慈茹匍蔔茎的分泌道是裂生的胞间道,分布于匍匐茎的基本组织中。单个分泌道原始细胞起始于离茎端约1毫米处的基本分生组织中,原始细胞经分裂形成5—7个上皮细胞包围着中央的裂生腔隙,成为管道系统。上皮细胞无鞘细胞包围。上皮细胞中高尔基体和内质网发达,并溢出小囊泡向着分泌道腔隙面壁的质膜附近迁移,乳汁中亦存在大量完整的小囊泡。上皮细胞和外围薄壁细胞之间的壁层具有大量胞间连丝,小囊泡和内质网的膜结构与胞间连丝末端相接,同时可见上皮细胞的质膜在数处反折内陷,形成袋状结构,在与上皮细胞相对的薄壁细胞内也有同样现象出现,袋状结构内含小形颗粒或囊泡,并在结构上显示出上皮细胞与相邻薄壁细胞间存在着活跃的物质交流。由此认为。代谢物质以整体小囊泡的形式经胞间连丝或内陷的质膜向分泌道迁移是物质运输和分泌的可能方式之一。在电镜下观察,液泡中的积聚物与乳汁十分相似,液泡可能是乳汁的贮存场所之一。     

薄荷头状腺毛分泌过程的超微结构研究

电镜观察表明,刚形成的薄荷头状腺毛的头部细胞,细胞核较大细胞质浓,有一些小液泡,质体和线粒体最显著,分泌前期,内质网及高尔基体数量明显     

Membrane contacts of the endoplasmic reticulum and their possible functions in the plant cell

Close contacts of the endoplasmic reticulum membrane and plasmalemma have been visualized inside plant cells by means of electron microscopy. The qualitative similarity of these contacts to high-permeable intercellular contacts in animals has been shown. New data confirming the hypothesis of the identity of stromules, i.e., dynamic tubular protuberances of the plastid membrane of the plant cell, and tubular elements of the endoplasmic reticulum have been presented. New possible functions of the contacts of the endoplasmic reticulum membrane with other membranes inside the cell have been discussed on the basis of this hypothesis.     

银耳（Tremella fuciformis）原基分化前期双核菌丝细胞和分生孢子的边缘体与质膜体

本文报道银耳（Ｔｒｅｍｅｌｌａｆｕｃｉｆｏｒｍｉｓ）原基分化前期．在双核菌丝的幼细胞、成熟细胞和分生孢子中,与质膜相关联的两类膜结构──边缘体和质膜体的形成与功能。根据相似结构的存在．支持小泡或多泡体排出质膜之外附在细胞壁上成为边缘体和参于细胞壁合成的假定。银耳原基分化前期．双核菌丝迅速分裂的幼细胞．其质膜内陷产生泡状质膜体,内含数个小泡,或产生膜状质膜体;在成熟细胞中．质膜内陷通常形成回旋的膜结构──膜状质膜体．内含１—２个电子致密小泡．当这两类质膜体脱离质膜进入细胞质后,有的膜层和小泡局部被消化．因此,推断质膜体具有内吞和输送养料的作用。另外．在桶孔隔膜闭塞一侧电子致密度高的细胞质中．还观察到一种罕见的只有单个膜层的质膜体．其内充满３个电子致密小泡．估计它的形成与功能同膜状质膜体相似。作者认为．桶孔闭塞和质膜体的出现是与银耳原基细胞分化有关联的两个重要特征。最后,在成熟细胞中,尚可以观察到质膜体的膜层能够散开形成内质网．因此．内质网也可以来源于质膜体。     

Ultrastructural Studies on the Secretory Cavity Development and Essential Oil Accumulation in the Fruits of Evodia rutaecarpa

The secretory cavity in fruits of Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth. developed schizogenously through a separation of the walls of the central initial cells. Electron micrographs revealed that in the early stages of cavity development there was an apparent increase in the number and volume of the plastids in which esmiophilic droplets and tubular dements were observed. This suggested that the essential oils might be synthesized in the plastids.. The essential oils were then transport ed through the plastid membrane to the surrounding endoplasmic reticulum or into the vacuoles, becoming vesicles approaching the plasmalemma, and finally releasing their contents into the oil chamber by plasmalemma invaginations.     

Localization of lead accumulated by corn plants

Light and electron microscopic studies of corn plants (Zea mays L.) exposed to Pb in hydroponic solution showed that the roots generally accumulated a surface Pb precipitate and slowly accumulated Pb crystals in the cell walls. The root surface precipitate formed without the apparent influence of any cell organelles. In contrast, Pb taken up by roots was concentrated in dictyosome vesicles. Dictyosome vesicles containing cell wall material fused with one another to encase the Pb deposit. This encased deposit which was surrounded by a membrane migrated toward the outside of the cell where the membrane surrounding the deposit fused with the plasmalemma. The material surrounding the deposit then fused with the cell wall. The result of this process was a concentration of Pb deposits in the cell wall outside the plasmalemma. Similar deposits were observed in stems and leaves suggesting that Pb was transported and deposited in a similar manner.