盐胁迫下芦苇叶肉细胞超微结构的研究

对青藏高原柴达木盆地柯柯盐湖边盐碱地上生长的芦苇叶肉细胞的超微结构进行了研究,并以西宁地区非盐碱地上生长的芦苇作对照。结果表明：西宁地区的芦苇叶肉细胞的叶绿体呈椭圆形,其膜系统完整,基粒片层和基质片层发育良好。在盐碱地上生长的芦苇叶肉细胞的叶绿体呈圆形,叶绿体内出现较大的淀粉粒,并发现有线粒体嵌入叶绿体的现象。叶绿体的类囊体膨大,线粒体的嵴也有膨大的现象。在盐湖水中生长的芦苇叶肉细胞,叶绿体的类囊体排列紊乱、扭曲、松散。类囊体膜局部被破坏,部分类囊体膜解体,空泡化,甚至消失,一些溶解了的类囊体流进细胞质中。综上所述,芦苇叶肉细胞超微结构的变化是该植物适应柯柯盐湖地区盐渍、低温、低气压、强辐射等环境因子的结果。     

水分胁迫下玉米叶肉细胞超微结构的变化及其与膜脂过氧化伤害的关系

研究ＰＥＧ模拟水分胁迫条件对玉米叶肉细胞超微结构的影响,探讨了超微结构的变化与保护酶活性及膜酯过氧化伤害之间的关系。试验表明,在水分胁迫初期,叶肉细胞超微结构变化较小,此时,叶片的ＳＯＤ及过氧化氢酶活性明显升高,质膜相对透性和丙二醛含量增加缓慢,随着胁迫时间的延长,叶肉细胞超微结构破坏加重,且不同细胞对水分胁迫的敏感性相差很大,叶片ＣＡＴ性下降,质膜透性和ＭＤＡ含量急增;复水后,叶片超微结构,ＳＯ     

苗期低温胁迫对不同棉花品种叶肉细胞超微结构的影响

以早熟、中熟、晚熟三种不同熟性的6个棉花品种幼苗为试材,分析4℃低温胁迫处理对叶肉细胞超微结构的影响。结果表明：4℃低温处理3 d后,中熟品种N177和N181及晚熟品种K-1和N203的细胞器均受到严重破坏,表现为叶绿体受损严重,部分类囊体解体,线粒体膜模糊,失去完整性,细胞核膜基本消失,染色质凝聚,淀粉粒的数量和体积增大,嗜锇颗粒增多;而早熟品种中50和N52受损较轻,叶绿体变化不明显,线粒体结构完整,细胞壁完整。说明早熟品种中50和N52具有与抗冷性相适应的结构特点,其抗冷性较强。     

水分胁迫下小麦叶肉细胞超微结构变化与抗旱性的关系

本文用电子显微镜观察研究了抗旱性不同的6个小麦品种在不同程度水分胁迫下叶肉细胞超微结构的变化。结果表明:轻度水分胁迫(-0.5MPa)对参试的6个小麦品种叶肉细胞超微结构几乎没有影响。中度(-1.0MPa)和严重(-1.5MPa)水分胁迫下的叶肉细胞超微结构发生了程度不同的变化,且这种变化与品种抗旱性相一致。抗旱性愈弱的品种,对水分胁迫反应愈敏感。但表现在叶肉细胞结构上的变化过程基本一致。胁迫导致叶肉细胞质壁分离,液泡膜破裂。叶绿体变成球形挤入细胞中央,类囊体肿胀。线粒体基质变稀,脊减少。最终叶绿体、线粒体解体。其它细胞器消失,细胞中出现大量的小泡。     

盐胁迫对芦苇细胞超微结构的影响

于2009年3月从辽宁盘锦双台河口湿地挖取芦苇根茎并人工桶栽,待缓苗成功后进行不同浓度的盐胁迫处理,用透射电镜观察芦苇细胞超微结构对不同盐度胁迫的响应,以明确芦苇细胞的耐盐性。结果表明:芦苇细胞可承受4.0%以下浓度的盐胁迫。当盐度介于0%～4.0%时,芦苇细胞膜系统开始遭到破坏,使芦苇细胞受损的膜结构发生局部内陷或萎缩变形,细胞器表面变得凹凸不平,或将功能丧失的细胞器清理出细胞外,出现破裂和解体,以响应结构损伤的膜系统的修复,使细胞功能得到修复;当盐度为4.0%时,芦苇细胞叶绿体、线粒体、细胞核等具有膜结构细胞器及细胞壁遭到破坏,造成芦苇细胞膜系统的不可逆损伤,使细胞正常的物质代谢与能量转换和信息传递无法完成,导致芦苇细胞新陈代谢过程的中断,芦苇细胞生命活动趋于停止;在8.0%浓度盐胁迫下,芦苇细胞膜系统结构完全消失解体,导致芦苇细胞直接死亡。     

NaCl胁迫对5个引自北美的树种叶肉细胞超微结构的影响

为明确美国白蜡(Fraxinus americana L.)、茶条槭(Aceginnala Maxim.)、红桤木(Alnus rubra Bong.)、水紫树(Nyssa aquatica L.)和美国皂荚(Gleditsia triacanthos L.)5个引自北美的树种的耐盐性,采用水培方法、利用透射电镜技术对0(对照)、4和8 g·L-1 NaCl胁迫处理后5个树种1年生苗叶肉细胞超微结构的变化进行了观察和比较.观察结果表明:正常条件(0g·L-1NaCl)下,5个树种叶肉细胞在叶绿体形态、嗜锇颗粒数量等方面略有差异,但均未发生质壁分离现象.经NaCl胁迫处理后,5个树种叶肉细胞中的叶绿体和细胞核受到不同程度的损伤,表现为叶绿体膜消失,类囊体片层结构肿胀,叶绿体降解,嗜锇颗粒增大或增多,细胞核的核膜消失、核染色质凝聚;且随NaCl质量浓度的提高,损伤程度均逐渐加剧.4和8g·L-1NaC1胁迫条件下,美国皂荚、茶条槭和水紫树的叶肉细胞发生质壁分离现象,而红桤木、美国白蜡和水紫树的叶肉细胞内出现环状片层.根据观察结果,推测红桤木和美国白蜡对NaCl胁迫的耐性较强,美国皂荚和茶条槭也有一定的耐性,而水紫树的耐性最弱.     

NaCl对齿肋赤藓叶肉细胞超微结构的影响

齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)是古尔班通古特沙漠苔藓结皮层中的优势物种,对荒漠生态系统的稳定性及功能多样性具有十分重要的意义。利用透射电镜技术对不同浓度Na Cl胁迫下齿肋赤藓叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明:齿肋赤藓叶肉细胞在未胁迫(0 mmol/L)处理下排列疏松,各种细胞结构完整,叶绿体基质排列均匀且叶绿体内含少量淀粉粒和脂质球。在轻度盐Na Cl胁迫(100 mmol/L)下,齿肋赤藓叶肉细胞结构依然保持完整,叶绿体基质均匀,叶肉细胞超微结构仅有较小变化。在中度盐Na Cl胁迫(200、300 mmol/L)下,齿肋赤藓叶肉细胞发生质壁分离,出现晶体结构,且中央大液泡发生破裂;叶绿体由梭形变成椭球形或圆球状,出现空泡化并伴随有轻微的解体;叶绿体类囊体肿胀,脂质球数量增加。在高度Na Cl胁迫(400、500 mmol/L)下,齿肋赤藓细胞的质壁分离加剧,叶肉细胞出现大量泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡;叶绿体片层结构消失,空泡化加重,脂质球数量增加且体积变大,叶绿体内外膜消失,叶绿体大部分解体,在叶肉细胞中几乎看不到叶绿体的存在。上述结果表明,叶绿体膜结构的损伤与盐胁迫下叶肉细胞死亡有密切关系。     

淹水对玉米叶片细胞超微结构的影响

对淹水过程中玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）叶片细胞超微结构的变化进行连续观察。淹水２ｈ后,液泡膜发生明显内陷。淹水６ｈ后,液泡膜内陷加剧,呈极度松弛状态;叶发体被膜局部向外突出一个由单层膜包裹的泡状结构。淹水１２ｈ后,液泡膜局部破裂;叶绿体被膜破坏加剧,成为一松弛的单膜结构,同时,基质类囊体出现空泡化。淹水１８ｈ后,叶绿体的破坏进一步加剧：被膜完全消失,基质类囊体开始消化;同时,线粒体膜和核膜也开     

NaCl对小麦幼苗叶肉细胞超微结构的影响

在含NaCl的培养液中培养小麦幼苗,3天后取样观察叶肉细胞,其超微结构基本正常,细胞核和细胞壁没有明显变化。但线粒体结构普遍受到损害,表现在外膜、内膜和嵴膨胀,结构模糊。叶绿体被膜和片层结构仍保持完整,仅有部分叶绿体的片层排列方向发生改变,由原来平行排列扭转为近于垂直排列。     

干旱胁迫对茉莉3个品种叶片光合特性和超微结构的影响

以茉莉3品种为试材,分析干旱胁迫对光合作用相关生理指标和叶肉细胞超微结构的影响。结果表明,在轻度干旱胁迫下, 单瓣茉莉和多瓣茉莉净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间 CO2浓度（Ci）呈下降趋势,但叶肉细胞超微结构仅受轻微影响。在中度干旱胁迫下,多瓣茉莉Pn、Tr、Gs持续降低,而Ci 随干旱胁迫的增加反而上升,单瓣茉莉Pn、Tr、Gs和Ci继续呈下降趋势,两品种叶绿体超微结构发生明显变化并出现伤害症状。在重度干旱胁迫下,Pn、Tr、Gs降幅明显,与对照组相比达极显著差异(P<0.01),Ci 持续上升,叶绿体超微结构发生巨大变化,特别是叶绿体发生严重损伤。双瓣茉莉Pn、Tr、Gs、Ci随干旱胁迫的加重也呈现逐渐下降的趋势,但降幅较小,叶肉细胞超微结构无明显变化。因此,与单瓣茉莉和多瓣茉莉相比较,双瓣茉莉对干旱胁迫的耐受力较强。     

盐胁迫对山葡萄叶绿素荧光参数及超微结构的影响

采用不同浓度NaCl(0、0.1%、0.3%、0.5%)处理山葡萄品种‘左山二’幼苗,于盐胁迫20d时测定叶绿素荧光参数,盐胁迫25d时对0(CK)和0.3%NaCl溶液处理的植株进行叶片超微结构观察,以探讨山葡萄品种的耐盐机理。结果表明:(1)中度(0.3%)或重度(0.5%)盐胁迫下,山葡萄叶初始荧光(F0)显著升高,PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、光化学淬灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、非光化学淬灭系数(NPQ)和电子传递效率(ETR)显著降低,表明叶片PSⅡ反应中心破坏,PSⅡ受体侧电子传递受害,通过热耗散散失过剩激发能的能力减弱。(2)中度盐胁迫条件下,叶绿体超显微结构较对照发生明显变化,其外形明显皱缩变短呈不规则球形,大的淀粉粒消失,质壁分离明显,基粒和基质片层界限模糊不清,被膜破损或解体,叶绿素内部质体小球增多,表明其形态结构已受到严重损伤。(3)盐胁迫处理下,山葡萄线粒体嵴排列紊乱,线粒体膜结构模糊不清或溶解,但未见明显的破裂现象,说明线粒体受害程度较叶绿体小,线粒体较叶绿体对NaCl相对不敏感。(4)盐处理下细胞核形态较对照发生改变,核膜溶解或消失,但未完全崩解,说明盐胁迫对细胞核造成了一定损伤。     

外源一氧化碳对盐胁迫下水稻悬浮细胞死亡的缓解效应

水稻悬浮细胞经NaCl（0～400mmol·L-1）处理后,细胞死亡率随着NaCl浓度的增大和处理时间的延长而上升。50%饱和度的外源一氧化碳（CO）溶液预处理3h可以缓解随后由200mmol·L-1NaCl引起的细胞死亡率上升,CO清除剂血红蛋白（Hb）有逆转CO的保护效应。CO在不同程度上还可以促进超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的上升或相应基因的表达。     

Ultrastructure of Chloroplasts in Phloem Companion Cells and Mesophyll Cells as Related to the Stimulation of Sink Activity by Cytokinins

Changes in the chloroplast ultrastructure and starch and lipid content in the mesophyll and phloem companion cells of the phloem were studied after induction of source and sink functions in leaf tissues. A detached sugar-beet leaf, one half of which was treated with water (source part) and the other half of which was treated with 10^–4 M benzyladenine (BA) (acceptor part), was used as a model. After 65-h exposure to diffuse light, starch disappeared and lipid content increased in the source part of the leaf, with simultaneous disorganization of the chloroplast structure, which was most pronounced in the companion cells. Changeover from the source to sink function, induced by BA treatment, did not lead to marked destructive changes in the chloroplast structure of companion cells and resulted in the appearance of starch and in further increase in the level of lipids. Smaller amounts of starch also appeared in the mesophyll chloroplasts in the sink part of the leaf. We suppose that: (1) BA promotes the storage of assimilates, which are imported from the source part of the leaf to the companion cells, in the form of starch and lipids within chloroplasts; and this storage contributes to the maintenance of the sucrose concentration gradient in the conducting system between donor and sink parts of the leaf and, thus, activates metabolite inflow and (2) a barrier exists in the sink part of the leaf for assimilates destined to mesophyll cells, which restricts their export from the phloem.     

盐胁迫下接种AM真菌对玉米耐盐性的影响

以玉米品种陕单16号幼苗为材料,用盆栽法研究了不同含盐量(0、0.5、1.0、1.5和2.0 NaCl g/kg)土壤接种AM真菌(Glomus mosseae)对玉米幼苗生物量、盐害级数,以及叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-、H2O2含量和保护酶活性的影响.结果表明:在盐胁迫下,接种AM真菌增加了玉米植株生物量,降低了玉米的盐害级数;菌根植株叶片中过氧化氢酶的活性高于非菌根植株,而过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶的活性则为非菌根植株高于菌根植株;超氧化物歧化酶的活性在NaCl浓度为0、0.5和1.0 g/kg时为非菌根植株高于菌根植株,而在NaCl浓度为1.5和2.0 g/kg时则为菌根植株高于非菌根植株;菌根植株叶片中电解质透出率、丙二醛、O·2-和H2O2的含量低于非菌根植株.可见,AM真菌的侵染提高了玉米的耐盐性,缓解了由盐胁迫引起的过氧化胁迫对玉米植株的伤害,但这一缓解作用并不只是通过提高保护酶活性来实现的,可能还存在一些非酶促的调节机制.     

NO参与玉米幼苗对盐胁迫的应答

以玉米幼苗为材料,研究盐胁迫下其內源NO含量、NR和NOS活性的变化;NOS专一性抑制剂L-NAME和NR非专一性抑制剂NaN3对玉米幼苗內源NO含量的影响;利用激光共聚焦显微技术观测盐胁迫下玉米幼苗根部NO含量的变化及其分布特点。结果表明,盐胁迫下玉米幼苗根尖和叶片中NO含量有猝发现象,NOS活性也随之显著提高,NR活性则显著降低;L-NAME或NaN3均可降低盐胁迫所引起的玉米幼苗NO水平的增加,L-NAME对NO含量的影响比NaN3更显著。推测,NO参与玉米幼苗对盐胁迫的应答,NOS途径是盐胁迫下玉米幼苗內源NO合成的主要途径。     

盐胁迫对转AtNHX1基因杨树光合特性与叶绿体超微结构的影响

以欧美107杨(Populus×euramericana ‘Neva',Wt)和转拟南芥液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因AtNHX1的欧美107杨新品系(Tr) 幼苗为材料,研究了高低度盐胁迫对两品系幼苗光合色素含量、光合参数和叶绿体超微结构的影响,以阐明转AtNHX1基因杨树的耐盐性与其光合作用及叶绿体结构之间的关系.结果表明:(1)盐处理后,两品系叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均下降,且高盐度处理下降幅度更大;同等盐度处理下,Tr品系叶片叶绿素含量、净光合速率和气孔导度的下降幅度显著低于Wt品系,且在高盐度处理间差异更大;两品系杨树叶片P_n下降的原因在低盐处理时以气孔限制为主,而在高盐下则是气孔限制和非气孔限制共同作用的结果.(2)盐胁迫对T_r 品系叶片叶绿体超微结构的影响较轻,其在高盐下仍保持了较好的内部结构;盐胁迫Wt品系叶绿体则缩皱成球形,内部结构趋向简单,以至解体,脂质球显著增多.可见,盐胁迫导致杨树叶绿体结构破坏而引起叶绿体色素含量下降,最终降低其光合作用效率;同等盐度胁迫下,转AtNHX1基因品系叶片保持了较完整的叶绿体超微结构、更高的叶绿素含量,能维持较好的光合状态,从而表现出较高的耐盐能力.     

干旱胁迫对不同耐旱性大麦品种叶片超微结构的影响

选用耐旱性不同的3个大麦(Hordeum sativum)品种作为研究对象, 分析干旱胁迫对其叶肉细胞叶绿体、线粒体和细胞核超微结构的影响。结果表明, 3个大麦品种在非胁迫条件下其超微结构无明显差异。遭受干旱胁迫后, 不耐旱大麦品种Moroc9-75叶片细胞核中染色质的凝聚程度高, 叶绿体变形, 外被膜出现较大程度的波浪状和膨胀, 同时基粒出现弯曲、膨胀、排列混乱的现象; 线粒体外形及膜受到破坏、内部嵴部分消失等。耐旱大麦品种HS41-1叶片细胞中染色质虽出现凝聚, 但凝聚程度低; 其叶绿体及线粒体与非胁迫条件下基本相似, 多数未见明显损伤。耐旱中等的大麦品种Martin叶片超微结构的变化则介于二者之间。因此, 干旱胁迫下叶绿体外形、基粒和基质类囊体膜结构的完整性与基粒的排列次序、染色质的凝聚度和线粒体膜及嵴的完整性与大麦的耐旱性相关, 这些特性可作为评价大麦耐旱性强弱的形态结构指标。     

The Effect of Salt and Water Stress on Membrane Lipid Peroxidation in leaf Cells of Halophyte and Non-halophyte

Different concentrations of NaC1 and isoosmotic polyethylene glycol(PEG)were used to treat the seedlings of halophyte Suaede salsa and non-halophyte Prosopis chilensis. Membrane lipid peroxidation malondialdehyde(MDA)content,SOD activity and plasmalemma permeability were determined at different time of treatment. The seedlings of Suaeda salsa showed no or a little response to 0--1. 488 MPa NaCl,but marked response to 1. 984 MPa NaC1. However,there was a greater response to isoosmotic PEG in plasmalemma permeability, SOD activity and MDA content. Prosopis chilensis showed an contrary trend to Suaeda salsa. The MDA content decreased unanimously as three kinds of free-radical scavengers were sprayed on the seedlings of the above plants before NaCl or PEG treatment, but increased with pretreatment of SOD inhibitor. Obviously, the decrease of SOD activity and the increase of MDA content were related to plasma injury, and free-radical did participate the course of salt and/or water stress injury. Their effects of both salt and water stress shared common features in response to the integrity of the cell membrane.