铝胁迫下胡枝子根尖胼胝质形成规律及影响因素

采用水培试验,研究了铝胁迫下两个胡枝子品种根尖产生胼胝质的变化规律及影响因素。结果表明,两个品种的根尖铝吸收量与胼胝质形成量呈正比例关系。品种间差异主要是在根尖0—0.5 cm处。敏感品种胼胝质形成量同铝吸收量的变化趋势相一致,而耐性品种则在铝处理6 h时出现一个高峰值后下降。去除铝胁迫后,耐性品种胼胝质形成量并不显著减少。与单独铝处理相比,阴离子通道抑制剂苯甲酰甲醛加铝处理对两个品种胼胝质形成无影响;尼氟灭酸加铝处理抑制敏感品种胼胝质的形成,对耐性品种无影响;蒽-9-羧酸加铝处理显著抑制两个品种的胼胝质形成。另外,抑制剂2-去氧-D-葡萄糖加铝共同处理与单独铝处理相比,敏感品种的胼胝质形成量显著降低,耐性品种无影响。甘露醇对两个品种胼胝质形成的影响无显著差别。镧处理下胼胝质的形成量是耐性品种显著高于敏感品种,铝、镧同时处理胼胝质的形成量最高。敏感品种胼胝质形成处理间无差别。总之,耐性品种在铝胁迫下胼胝质形成与有机酸分泌可能存在一定的协调关系;铝胁迫下胼胝质形成是敏感指标;在一定条件下,特别是有机酸分泌前胼胝质的形成可能具有一定抗性意义;铝诱导胼胝质的形成受多种外界因素(浓度、时间、有机酸分泌,渗透压等)的影响。     

被子植物有性和无融合生殖过程中胼胝质壁的动态变化及其生物学意义

就被子植物有性生殖和无融合生殖过程中在某些特定时期和细胞中出现的胼胝质壁的活动情况作了介绍,并探讨了其生物学意义。     

宁夏枸杞雄性不育花药中胼胝质动态变化特征

胼胝质是以β-1,3键结合的葡聚糖,其形成的壁结构只发生在特定组织。当其提前或延迟降解时,会导致花粉败育,明确胼胝质的沉积动态规律对探究雄性不育机理及利用枸杞雄性不育具有重要意义。本研究以宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)可育系‘宁杞1号’与不育系‘宁杞5号’为实验材料,采用半薄切片技术,并利用苯胺蓝和标记胼胝质的方法和高碘酸-希夫反应(Periodic Acid-Schiff stain, PAS),在光学显微镜下对比观察了不同发育时期的宁夏枸杞可育和不育花药中胼胝质的动态变化特征,分析了胼胝质对不育系花药败育的影响。结果显示,小孢子母细胞时期,可育和不育花药小孢子母细胞外沉积形成厚薄不均的胼胝质壁,荧光反应显示减数分裂形成四分体后,胼胝质壁逐渐增厚。随着花药的进一步发育,可育花药中四分体外胼胝质壁逐渐解体、消失,释放出四个小孢子。而不育花药中四分体外的胼胝质壁不断增厚,并没有出现降解迹象,直至开花,药室中小孢子仍以四分体状态存在,已经变形、解体的四分体外仍包裹着胼胝质壁。胼胝质降解异常是导致宁夏枸杞花粉败育的结构原因。本文进一步对不育系四分体胼胝质壁未发生降解的原因进行了分析,为解析宁夏枸杞雄性不育机理提供理论基础。     

不同大豆与大豆花叶病毒组合中胼胝质的荧光标记及其功能初探

选用6个大豆品种与4个不同的大豆花叶病毒株系,分别组成抗病级别不同的组合,通过对接种叶片与上位叶症状观察、苯胺蓝染色辅以荧光显微镜观察和药物学试验,探讨了不同抗病级别组合中胼胝质（即β-l,3-葡聚糖）积累的特点及其在大豆抵抗大豆花叶病毒侵染过程中的作用。试验结果表明,大豆接种病毒后,在抗病级别分别为0-3的各个组合的叶肉细胞中,在侵染早期（接种后6-72 h）不同的组合在不同时间点分别观察到了胼胝质荧光,且胼胝质荧光出现的时间与抗病级别密切相关,即品种的抗病性越强在侵染点处观察到胼胝质的时间越早;而在抗病级别为5的组合中一直未能观察到胼胝质荧光。另外,在抗病级别为0级和1级的各组合中给叶片预注射2-DDG(2-deoxy-D-glucose,一种胼胝质合成抑制剂）再接种病毒,在上位叶能观察到坏死斑的出现并且通过RT-PCR能够检测到大豆花叶病毒外壳蛋白基因。以上结果表明,大豆被大豆花叶病毒侵染后,品种的抗病性越强就会在侵染点处越早的积累胼胝质,胼胝质的沉积与大豆抗病毒侵染密切相关。     

大豆不同花叶病毒抗性品种胼胝质荧光标记初探

选用6个大豆品种与4个不同的大豆花叶病毒株系,分别组成抗病级别不同的组合,通过对接种叶片与上位叶症状观察、苯胺蓝染色辅以荧光显微镜观察和药物学试验,探讨了不同抗病级别组合中胼胝质(即β-l,3-葡聚糖)积累的特点及其在大豆抵抗大豆花叶病毒侵染过程中的作用。试验结果表明,大豆接种病毒后,在抗病级别分别为0～3的各个组合的叶肉细胞中,在侵染早期(接种后6、72 h)不同的组合在不同时间点分别观察到了胼胝质荧光,且胼胝质荧光出现的时间与抗病级别密切相关,即抗病性越强的组合在侵染点处观察到胼胝质的时间越早;而在抗病级别为5的组合中一直未能观察到胼胝质荧光。另外,在抗病级别为0级和1级的各组合中给叶片预注射2-DDG(2-deoxy-D-glucose,一种胼胝质合成抑制剂)再接种病毒,在上位叶能观察到坏死斑的出现并且通过RT-PCR能够检测到大豆花叶病毒外壳蛋白基因。以上结果表明,大豆被大豆花叶病毒侵染后,抗病性越强的品种就会在侵染点处越早地积累胼胝质,胼胝质的沉积与大豆抗病毒侵染密切相关。     

植物体内的胼胝质

胼胝质(callose)是一种以β-1，3-键结合的葡聚糖。在植物的筛管代谢、配子体发育等生命活动中发挥着重要的调节作用，其合成、分解直接关系植物正常的生长代谢过程，因此，胼胝质的代谢是植物研究中的重要内容之一。     

知母雌雄配子体发生及胼胝质动态的研究

知母（Ａｎｅｍａｒｒｈｅｎａ ａｓｐｈｏｄｅｌｏｉｄｅｓ）小孢子母细胞在减数分裂早期前期开始合成胼胝质,其在母细胞壁上的沉积无方向性且不均匀。小孢子四分体时胼胝质壁达最厚,小孢子四分体晚期衰减,单核小孢子在四分体时期即开始合成胼胝质壁,至收缩期胼胝质衰减,小孢子核有丝分裂前消失,生殖细胞具有胼胝质性质的细胞壁。大孢了母细胞在减数分裂早期前期开始合成胼胝质壁,其在母细胞壁上的沉积上有较明显的方向性,     

黑麦小孢子母细胞形成和发育过程中细胞胼胝质壁合成的变化

结合戊二醛-饿酸固定,环氧树脂包埋,苯胺蓝-DAPI染色和荧光显微镜观察。研究了黑麦小孢子母细胞的发育过程及其细胞胼胝质壁合成的变化。结果发现,黑麦花药中胼胝质的合成最早出现在造孢细胞晚期,并首先在小孢子囊中央的造孢细胞中沉积,随后向小孢子囊两端的细胞扩展,随着花药的发育,胼胝质在小孢子囊中央的造孢细胞中大量积累并解本,而且,小孢子囊中央的细胞与邻近绒毡层排列的造孢细胞分离并逐渐消失。紧靠绒毡层排列的造孢细胞最后转变成花粉母细胞,经减数分裂,形成小孢子,本研究对胼胝质的功能和形成的机制进行了讨论。     

马尾松花粉中的淀粉粒和胼胝质

本文描述了马尾松花粉形成和发育期中淀粉粒的分布和胼胝质的沉积。前期Ⅰ,淀粉粒分布在母细胞质内的周围。中期Ⅰ之后,淀粉粒逐渐呈现赤道聚集。花粉进行第三次分裂前无淀粉粒积累,营养细胞和生殖细胞形成后,仅营养细胞可迅速地积累大量的淀粉粒。前期Ⅰ,胼胝质首先在母细胞壁和质膜之间出现,此后在母细胞中部和两侧产生一个环形和两个半圆形的胼胝质。花粉发育期中值得注意的是:花粉即将进行第一次分裂之前,花粉质膜以内完全被胼胝质封闭,然后位于萌发沟处的胼胝质消失后才能进行分裂。初生原叶细胞和生殖细胞具有明显的胼胝质壁将其封闭,但原叶细胞被封闭的时间长     

花粉发育的研究进展

近年来,随着现代生物学技术及分子生物学技术在花粉生物学研究领域中广泛的应用,从而使花粉发育过程中一些关键问题及其有关分子机理的研究均获得了重要进展。目前已克隆了许多与花粉发育有关的基因,并鉴定了一些花粉发育的突变体。本文针对花粉发育过程中的细胞质改组;胼胝质壁、淀粉粒和细胞器的动态变化;绒毡层的发育;花粉发育特异基因;以及不对称分裂和细胞命运等几个生物学问题的研究进展作了简要综述,最后还提出了一些研究展望。     

用苯胺蓝压片法观察小孢子和雄配子体发育过程中胼胝质的动态

被子植物有性生殖过程中,大小孢子与雌雄配子体间的转化出现胼胝质壁,已有大量的报道。胼胝质壁的出现对大小孢子的独特分化、转向配子体是必须的,但至目前对于胼胝质消长过程中控制机制仍不明确,进一步的研究是必要的。Rodkiewicz(1970),Kuran(1972)用苯胺蓝对胼胝质的专性反应,在紫外光激发下发出黄绿色荧光来检     

枸杞胼胝质酶基因克隆及在雄性不育材料中的表达分析

以雄性不育枸杞‘宁杞5号’和正常可育枸杞‘宁杞1号’为材料,提取不同发育时期枸杞花蕾RNA,反转录合成cDNA,利用胼胝质酶的β-1,3-葡聚糖酶属性进行同源克隆和半定量RT-PCR分析.结果表明:(1)所克隆的胼胝质酶基因(LG1)属于植物糖基水解酶第17家族基因,编码344个氨基酸,有5个氨基酸保守区在4种植物的花药β-1,3-葡聚糖酶基因中都存在.(2)LG1在正常可育枸杞花药中高量表达,在雄性不育枸杞花药中表达沉默,但基因序列并没有发生突变.(3)经苯胺蓝染色观察,雄性不育枸杞花药四分体分解受阻与LG1基因表达沉默同步.研究结果提示,LG1基因是受不育基因调控的下游基因,参与了枸杞花粉的败育过程,LG1基因沉默是雄性不育枸杞花粉败育的一个重要原因.     

花粉发育的研究进展

近年来,随着现代生物学技术及分子生物学技术在花粉生物学研究领域中广泛的应用,从而使花粉发育过程中一些关键问题及其有关分子机理的研究均获得了重要进展。目前已克隆了许多与花粉发育有关的,并鉴定了一些花粉发育的突变体。本文针对花偻发育过程中的细胞质改组;胼胝质壁、淀粉粒和细胞器的动态变化;绒毡层的发育;花粉发育特异基因;以及不对称分裂和细胞命运等几个生物学问题的研究进展作了简要综述,最后还提出了一些研究展望。     

水稻核不育突变体gsl5花粉壁单糖组分研究

水稻花粉壁在花粉发育、适应环境和授粉识别过程中具有重要作用。花粉壁的发育异常会导致水稻雄性不育。在水稻花粉壁发育过程中,胼胝质层形成、初生外壁沉积和孢粉素的生物合成是关键步骤。目前对花粉初生外壁胼胝质层的研究较多,但对于水稻花粉壁的单糖组分缺乏整体性研究。我们利用花粉胼胝质层缺失的水稻突变体gsl5与野生型进行比较,对花粉壁单糖组分进行了色谱分析,初步研究了胼胝质层缺失对水稻花粉外壁组分的影响。     

知母雌雄配子体发生及胼胝质动态研究

知母雌雄配子体发生及胼胝质动态研究李师翁（庆阳师范高等专科学校生物系，甘肃西峰７４５０００）本文着重报告知母（Ａｎｅｍａｒｒｈｅｎａ．ａｓｐｈｏｄｅｌｏｉｄｅｓ）雌雄配子体发生及胼胝质物质的动态。（－）雄配子体的发生及胼胝质动态压片和切片观察表明，小...     

植物小孢子母细胞减数分裂过程中胼胝质染色的新方法

利用改良苯酚品红-苯胺蓝压片法,观察小孢子母细胞减数分裂过程中胼胝质的动态变化。使用该方法简便、快速且省时,获得的照片颜色鲜艳,细胞质呈红色,染色体为深红色,胼胝质呈黄绿色荧光,对比明显,有三维效果。单用改良苯酚品红染液对新鲜材料进行压片,在蓝光激发下,细胞质与染色体呈红色荧光,染色体清晰。实验结果表明,改良苯酚品红染液可作为荧光染料代替DAPI及H33258等昂贵的核染料,从而降低实验成本。     

天麻大孢子发生时胼胝质的定位观察

天麻胚珠结构十分简化。功能大孢子发生于合点端。大孢子母细胞时期细胞壁内缺少胼胝质。第一次减数分裂前期的合点壁上最先出现胼胝质并显示连续的荧光。不久,合点壁部份区域荧光消失,出现许多非胼胝质暗区,胼眠质荧光呈不连续的颗粒状分布,这种荧光到大孢子形成时依然存在。珠孔壁胼胝质荧光出现稍迟并常消失于大孢子形成之前。功能大孢子和二退化大孢子之间的横壁荧光很强,呈连续状并保持很长时间。侧壁通常不具胼胝质。根据天麻胚珠特别简化的形态特征以及多糖及酸性磷酸酶的定位观察,营养物质从周围组织进入大孢子母细胞,主要是通过合点珠心细胞,因此大孢子母细胞合点端形成一个连续的胼胝质区,实际上就起到了“孤立化”的作用。天麻这种胼眠质分布情形很可能是寄生兰科植物的一种简化形式。     

香子兰大孢子发生与雌配子体形成

香子兰[Vanilla fragrans(Salisb.)Ames(V·planifolia Andr.)]胚囊发育属蓼型。孢原细胞直接转变成大孢子母细胞,大孢子母细胞减数分裂第一次分裂形成二分体,其珠孔端细胞不再分裂而合点端细胞行减数分裂第二次分裂,因此形成三分体。合点端具功能大孢子进行三次有丝分裂形成八个核七个细胞的胚囊。大孢子母细胞减数分裂Ⅰ前期的较晚阶段,在合点端先形成胼胝质壁,胼胝质点状分布成为一筛状结构。然后胼胝质逐渐包围整个大孢子母细胞。二分体、三分体阶段各细胞均为胼胝质壁包围,仅合点端细胞的端壁具筛状的胼胝质结构。三分体时筛状结构上胼胝质减少。到二核胚囊阶段胼胝质逐渐消失。大孢子母细胞中积累淀粉比胼胝质壁的出现略早。三分体时,具功能大孢子中淀粉骤然增多。由大孢子发育成胚囊的过程中均有大量淀粉,至胚囊成熟淀粉消失。还讨论了大孢子发生过程中的极性现象。     

苜蓿幼苗对铝胁迫的生理响应及综合评价

为探讨铝胁迫对苜蓿(Medicago sativa)幼苗生长和生理特性的影响,对铝胁迫下苜蓿地上和地下生物量、光合色素及根尖胼胝质含量进行测定,并对根尖结构进行观察,最后采用隶属函数分析法对苜蓿耐铝性进行评价。结果表明,随着铝胁迫的增加,苜蓿地上、地下部分生物量呈降低趋势,低浓度和高浓度铝胁迫使苜蓿生物量显著下降(P0.05);苜蓿的叶绿素含量呈下降趋势,胼胝质积累量增多;中、高浓度铝胁迫使根尖胼胝质含量显著上升。随铝胁迫浓度升高,根尖横切面细胞发生较大变化,尤其在高浓度时,细胞干瘪且排列紊乱。隶属函数分析结果表明,No. 12和No. 18苜蓿材料的耐铝性较好,可在南方酸性富铝化土壤中推广应用。     

被子植物胚珠发育过程中细胞壁上胼胝质动态的研究

1930年Grausten首先发现卷柏(Selaginalla)大孢子细胞壁上有胼胝质。接着在裸子植物中发现一种苏铁(Encephalartos poggei)大孢子发生时有胼胝质壁。在被子植物中,Rodkiewicz等(1967)首先发现斑叶红门兰(Orchis maculata)的大孢子母细胞与减数分裂所产生的子细胞壁上有胼胝质。自此以后在这方面发表了大量的研究报告。