香樟叶肉含晶细胞季节变化研究

为探讨香樟(Cinnamomum camphora)叶肉含晶细胞超微结构的季节变化,阐明香樟叶肉中草酸钙晶体在春夏秋冬的变化规律。该研究以多年生香樟(C. camphora)叶片为材料,分别于春夏秋冬四个季节露地取样,制作超薄切片,用透射电子显微镜(TEM)观察叶肉含晶细胞超微结构的变化。结果表明:春季时香樟叶肉中只有少数细胞有草酸钙晶体,数量较少,晶体结构多为柱状晶、方晶; 夏季时香樟叶肉细胞中随机分布于液泡的草酸钙晶体明显比春季的数量多、体积大、形态丰富,晶体多为柱状晶、方晶、针晶、簇晶; 秋季时香樟叶肉细胞草酸钙晶体和夏季的类似,数量较多,形态多样,以方晶和柱状晶针晶为主,伴有晶簇; 冬季时香樟叶肉含晶细胞晶体形态为柱状晶、方晶、针晶,数量比夏季和秋季的数量略有减少。该研究结果表明在一年四季中香樟叶肉细胞液泡中均有草酸钙晶体结构存在。     

低温对桂花‘状元红’叶肉细胞超微结构的影响

为探讨北引桂花(Osmanthus fragrans)在低温胁迫下叶肉细胞超微结构的变化,揭示桂花于低温胁迫下细胞结构变化规律,该研究以3年生桂花品种‘状元红’(O.fragrans‘Zhuangyuan Hong’)为试材,分别于一系列低温下处理,经制样切片后,用透射电子显微镜观察叶肉细胞超微结构的变化。结果表明:常温(20~25°C)处理时,各细胞器超微结构正常;5°C低温处理时,叶绿体有轻微膨大现象,线粒体结构正常;0°C处理时叶绿体内嗜锇体增多,叶绿体肿胀加剧,线粒体数量增加,淀粉粒出现亮暗相间的轮纹;–10°C处理时,细胞器降解。在同一低温胁迫下不同细胞的叶绿体敏感程度不同,这为遭受低温后植株的恢复生长提供了细胞学基础。叶肉细胞中叶绿体、线粒体、细胞核的稳定性可作为桂花对低温响应的重要参考指标。     

Na2CO3胁迫对星星草叶肉细胞超微结构的影响

利用透射电镜技术对Na2CO3胁迫下星星草叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明：未胁迫的叶肉细胞排列疏松,各种细胞器结构完整,叶绿体含少量淀粉粒和脂质球。轻度盐胁迫（2g/L,4g／LNa2CO3）对叶肉细胞超微结构影响较小。中度盐胁迫（6g／L,8g／L Na2CO3）引起叶肉细胞超微结构的变化,叶绿体类囊体肿胀,基粒紊乱,不含淀粉粒,脂质球数量增加,叶绿体由原来的梭形或椭球形变成圆球状;部分线粒体嵴消失,出现晶体结构;中央大液泡破裂;核逐渐降解。高度盐胁迫（10g／L,12g／LNa2CO3）下,叶绿体片层结构消失,脂质球数量增加,体积变大,被大量的膜片层所包围,叶绿体内、外膜消失,叶肉细胞中看不到叶绿体的存在;膜片层包围线粒体;叶肉细胞中可见大量的泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡。上述结果表明,细胞器特别是叶绿体膜结构的破坏与盐胁迫叶肉细胞最终死亡密切相关。     

低温胁迫下董棕(Garyota urens L.)幼苗叶肉细胞内Ca~(2+)水平及细胞超微结构的变化

用焦锑酸钙沉淀的电镜细胞化学方法 ,研究了低温胁迫下董棕 (GaryotaurensL .)幼苗叶肉细胞内Ca2 + 水平的变化。研究结果表明 ,未经低温处理的董棕幼苗叶肉细胞 ,焦锑酸钙沉淀颗粒大量出现在液泡和细胞间隙中 ,细胞壁中也可见少量沉淀 ,而细胞基质中则看不到焦锑酸钙沉淀 ;经 2℃ 48h低温处理后 ,细胞基质和细胞膜上焦锑酸钙沉淀增加 ,而液泡和细胞间隙中的焦锑酸钙沉淀则显著减少 ,并且超微结构已初步显示出寒害的特征 ,叶绿体外膜部分破损 ,类囊体片层稀疏且排列不规则 ,光合速率明显下降等 ;经 2℃ 1 2 0h低温处理后 ,细胞间隙内的焦锑酸钙沉淀极少 ,有的也紧贴在细胞外壁上 ,而细胞基质和细胞膜上则分布有非常多的焦锑酸钙沉淀 ,在核基质和液泡中也可见到少量的焦锑酸钙沉淀 ,并且超微结构遭到了显著破坏 ,叶绿体结构完全被破坏 ,核膜与液泡膜严重破损 ,内部结构模糊 ,细胞只表现为呼吸作用 ,不进行光合作用。表明Ca2 + 的区域性分布的变化与植物抗寒性存在一定关系。     

低温胁迫下董棕（Garyota urens L.）幼苗叶肉细胞内Ca^2＋水平及细胞超微结构的变化

用焦锑酸钙沉淀的电镜细胞化学方法,研究了低温胁迫下董棕(Caryota urens L.)幼苗叶肉细胞内Ca^2 水平的变化。研究结果表明,未经低温处理的董棕幼苗叶肉细胞,焦锑酸钙沉淀颗粒大量出现在液泡和细胞间隙中,细胞壁中也可见少量沉淀,而细胞基质中则看不到焦锑酸钙沉淀;经2℃ 48h低温处理后,细胞基质和细胞膜上焦锑酸钙沉淀增加,而液泡和细胞间隙中的焦锑酸钙沉淀则显著减少,并且超微结构已初步显示出寒害的特征,叶绿体外膜部分破损,类囊体片层稀疏且排列不规则,光合速率明显下降等;经2℃ 120h低温处理后,细胞间隙内的焦锑酸钙沉淀极少,有的也紧贴在细胞外壁上,而细胞基质和细胞膜上则分布有非常多的焦锑酸钙沉淀,在核基质和液泡中也可见到少量的焦锑酸钙沉淀,并且超微结构遭到了显著破坏,叶绿体结构完全被破坏,核膜与液泡膜严重破损,内部结构模糊,细胞只表现为呼吸作用,不进行光合作用。表明Ca^2 的区域性分布的变化与植物抗寒性存在一定关系。     

低温胁迫下董棕（Garyota urens L.）幼苗叶肉细胞内Ca2+水平及细胞超微结构的变化

用焦锑酸钙沉淀的电镜细胞化学方法,研究了低温胁迫下董棕（Garyota urensL.） 幼苗叶肉细胞内Ca2+水平的变化。研究结果表明,未经低温处理的董棕幼苗叶肉细胞,焦锑 酸钙沉淀颗粒大量出现在液泡和细胞间隙中,细胞壁中也可见少量沉淀,而细胞基质中则看 不到焦锑酸钙沉淀;经2 ℃ 48 h低温处理后,细胞基质和细胞膜上焦锑酸钙沉淀增加,而液泡和细胞间隙中的焦锑酸钙沉淀则显著减少,并且超微结构已初步显示出寒害的特征,叶绿体外膜部分破损,类囊体片层稀疏且排列不规则,光合速率明显下降等;经2℃ 120 h低温处理后,细胞间隙内的焦锑酸钙沉淀极少,有的也紧贴在细胞外壁上,而细胞基质和细胞膜上则分布有非常多的焦锑酸钙沉淀,在核基质和液泡中也可见到少量的焦锑酸钙沉淀,并且超微结构遭到了显著破坏,叶绿体结构完全被破坏,核膜与液泡膜严重破损,内部结构模糊,细胞只表现为呼吸作用,不进行光合作用。表明Ca2+的区域性分布的变化与植物抗寒性存在一定关系。     

猪苓菌核结晶及厚壁细胞的起源与发育

猪苓菌核的含晶细胞发生于菌丝中间或顶端,该细胞具有体积大、细胞质丰富等特点;结晶是由细胞质中的微小颗粒沉积于液泡中逐渐发育而成,液泡周围常有数量较多的线粒体分布,结晶发育至一定大小时细胞壁破裂释放出结晶,单个结晶在菌核中可聚集成大的棱状晶体。厚壁细胞产生于菌丝中间,与两端细胞以横隔膜相隔,细胞质收缩的同时胞壁加厚,厚壁细胞发育至仅留很小胞腔或完全被加厚物质充满时,可与相邻菌丝细胞分离;猪苓菌核厚壁细胞与有些真菌无性厚壁孢子的形成类同,但其大小不等在5～30μm之间。     

豆蔻属(姜科)植物叶的比较解剖学研究

采用石蜡切片法对豆蔻属12个种的叶片横切面结构进行比较解剖学研究。结果显示:豆蔻属植物叶片表皮层由1层表皮细胞组成,在无下皮层的种中,近轴面的表皮细胞通常体积较大,而在有下皮层的种中,表皮层通常较薄,细胞壁增厚;下皮层的结构具有多样性;叶肉中栅栏组织通常1~2层,海绵组织2~6层细胞,常含丹宁,所观察的大部分种含有方晶或砂晶;中脉韧皮部极端维管束形态多样,维管束系统II通常缺失,未发现同时具有4个系统的种。此外,对叶缘的形态特点进行了概括性描述,并结合前人的研究资料讨论了叶解剖结构的系统学意义。     

草酸处理对热胁迫下辣椒叶片膜透性和钙分布的影响

研究了外源草酸对热胁迫下辣椒叶片中细胞膜相对透性,谷胱甘肽（GSH）和抗坏血酸（AsA)含量变化以及Ca^2 分布的影响。结果表明：热胁迫使叶肉细胞膜相对透性升高,草酸处理则减轻升高幅度;热胁迫使叶片中GSH和AsA含量下降;草酸处理则使二者在热胁迫下含量下降幅度较小,常温下辣椒叶肉细胞的焦锑酸钙沉淀颗粒主要分布于液泡,胞间隙和叶绿体中,热胁迫下液泡,细胞间隙中减少,但在细胞核和细胞质中出现;经过草酸处理的叶肉细胞,焦匀酸钙沉淀颗粒在胞间隙中明显增多。液泡中减少。     

草酸处理对热胁迫下辣椒叶片膜透性和钙分布的影响

研究了外源草酸对热胁迫下辣椒叶片中细胞膜相对透性、谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量变化以及Ca2+分布的影响.结果表明热胁迫使叶肉细胞膜相对透性升高,草酸处理则减轻升高幅度.热胁迫使叶片中GSH和AsA含量下降;草酸处理则使二者在热胁迫下含量下降幅度较小.常温下辣椒叶肉细胞的焦锑酸钙沉淀颗粒主要分布于液泡、胞间隙和叶绿体中,热胁迫下液泡、细胞间隙中减少,但在细胞核和细胞质中出现;经过草酸处理的叶肉细胞,焦锑酸钙沉淀颗粒在胞间隙中明显增多,液泡中减少.     

盐胁迫对玉米叶片叶肉细胞生物膜超微结构的影响

研究了NaCl胁迫对玉米叶肉细胞生物膜超微结构的影响. 结果表明：NaCl胁迫破坏了玉米叶片叶肉细胞生物膜的正常结构,50 mmol·L^-1 NaCl处理胁迫下,玉米叶肉细胞核膜,线粒体膜,细胞膜,叶绿体膜,液泡膜都受到不同程度的破坏,叶绿体基粒类囊体膨胀,间质片层空间增大,片层紊乱。100 mmol·L^-1 NaCl处理胁迫下,质膜,液泡膜,线粒体,叶绿体都受到严重的破坏。细胞质膜破坏,破损的叶绿体充斥在细胞间隙中;叶绿体外膜破坏,甚至解体消失,叶肉细胞中充满膜结构,基粒排列方向改变,垛叠层数减少,基粒和基质片层界限模糊不清,有的基粒解体消失,甚至叶绿体完全解体;核膜破坏、解体,核中的染色质高度凝缩;线粒体的数量增多,线粒体膜破坏,脊的数量减少,甚至整个线粒体破损解体;液泡膜破坏;由于各种生物膜的破坏,使细胞内充满许多囊状小泡、多泡体或斑层小体;叶肉细胞发生严重的质壁分离,严重时发生细胞壁断裂;甚至整个细胞溶解。     

低温对枇杷苗叶片与根尖的生理状况及超微结构的影响

为探讨枇杷(Eriobotrya japonica)苗对低温伤害的响应,采用人工降温的方法,研究了‘解放钟’实生枇杷苗在低温胁迫下叶肉细胞与根细胞超微结构的变化,同时测定叶片褐变率、根系活力和细胞质膜相对透性(PMP)。结果表明,轻度低温(0℃)胁迫12h,根系活力下降26.09%,叶片褐变率仅升高17.15%,根系PMP值持续升高而叶片呈下降趋势。电镜下观察,根细胞和叶肉细胞均有明显线粒体增加现象。0℃胁迫36 h根细胞发生胞间结冰,液泡消失、线粒体膨大变形、双层膜消失、嵴消失、细胞壁结构损伤,而叶肉细胞仅表现叶绿体破坏、淀粉粒变小,线粒体完整。重度低温(–3℃、–5℃)胁迫下,根细胞和叶肉细胞均发生细胞内结冰,且低温对根细胞的破坏程度明显高于叶肉细胞,根细胞比叶细胞发生细胞结冰的时间更早,受害更严重。这表明根细胞比叶肉细胞对低温更敏感,因此,在低温来临前对枇杷地下部采取保温措施,对缓解地上部低温伤害具有积极作用。     

Na2CO3胁迫对星星草叶肉细胞超微结构的影响

利用透射电镜技术对Na₂CO₃胁迫下星星草叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明：未胁迫的叶肉细胞排列疏松,各种细胞器结构完整,叶绿体含少量淀粉粒和脂质球。轻度盐胁迫（2g/L,4g/L Na₂CO₃）对叶肉细胞超微结构影响较小。中度盐胁迫（6g/L,8g/L Na₂CO₃）引起叶肉细胞超微结构的变化,叶绿体类囊体肿胀,基粒紊乱,不含淀粉粒,脂质球数量增加,叶绿体由原来的梭形或椭球形变成圆球状;部分线粒体嵴消失,出现晶体结构;中央大液泡破裂;核逐渐降解。高度盐胁迫（10g/L,12g/L Na₂CO₃）下,叶绿体片层结构消失,脂质球数量增加,体积变大,被大量的膜片层所包围,叶绿体内、外膜消失,叶肉细胞中看不到叶绿体的存在;膜片层包围线粒体;叶肉细胞中可见大量的泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡。上述结果表明,细胞器特别是叶绿体膜结构的破坏与盐胁迫叶肉细胞最终死亡密切相关     

冷驯化提高金边卫矛抗寒力期间细胞ATP酶的超微细胞化学定位

采用磷酸铅沉淀的电镜细胞化学方法,对经冷驯化及未经冷驯化的金边卫矛 EuonymusradicansEmorald&Gold. 以及两者在-5℃下处理1d后的叶肉细胞进行了ATPase的超微细胞化学定位的比较观察,并对冷驯化可提高植物抗寒力及ATPase与植物抗寒性关系进行了探讨.标志ATPase活性反应的磷酸铅沉淀物主要分布在叶片栅栏细胞和海绵细胞的质膜和液泡膜上,ATPase在这两类细胞中的分布及活性无明显差异.金边卫矛幼苗经4℃低温驯化7d后,其质膜和液泡膜的ATPase活性高于22℃下生长的幼苗,冷驯化后的金边卫矛幼苗在-5℃处理1d后,其质膜和液泡膜上仍可观察到ATPase的活性反应,但较低温胁迫前有所降低,且超微结构完整,未见任何伤害.而未经冷驯化的金边卫矛幼苗在-5℃处理1d后,其质膜和液泡膜上的ATPase完全失活,同时细胞的超微结构受到严重伤害.实验结果表明,冷驯化可提高金边卫矛幼苗ATPase在低温胁迫下的稳定性,这种活性变化与植物抗寒力的提高呈正相关,同时还发现液泡膜ATPase活性较质膜ATPase变化幅度大,推测液泡膜可能较质膜ATPase对低温更为敏感.     

自噬在细胞冷应激中的作用研究

有研究证明,自噬在生物应对多种不良环境过程中发挥着重要作用,但是自噬在细胞应对低温环境过程中的功能研究却甚少。该研究给予He La细胞(人子宫颈癌细胞)不同程度的急性冷刺激,探讨此过程中自噬的发生和功能。将He La细胞培养于37°C(对照组)或经不同程度的低温(10、18、28°C)处理,观察对照组与低温处理组细胞表达自噬标志物EGFP-LC3(enhanced green fluorescent protein-microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3)的变化,以监测自噬小体形成。结果显示,低温处理诱导He La细胞发生不同程度的自噬现象:10°C处理3~6 h的细胞内的自噬小体增多且体积增大,18°C处理的细胞内的自噬小体在3 d时最明显,28°C处理的细胞始终维持在较低水平。研究还发现,He La细胞在自噬减弱消失的同时发生细胞死亡,自噬特异性的化学抑制剂Bafilomycin A1处理可以进一步降低不同程度的低温胁迫下He La细胞的存活率,表明自噬在细胞低温应激过程中发挥着保护作用。Bafilomycin A1处理伴随有细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平增高,提示低温胁迫下自噬可能通过调控细胞内ROS水平来保护细胞。该研究结果表明,自噬在真核细胞冷应激中具有重要作用。     

五种C4荒漠植物光合器官中含晶细胞的比较分析

为了探讨荒漠植物适应干旱环境的机理,选择光合器官发生很大变化的5种C4荒漠植物进行了解剖结构的对比研究。结果表明,这5种植物中含晶细胞的数量、大小、形态和分布位置等存在差异。白梭梭（Haloxylon persicum）和梭梭（H.ammodendron）的同化枝普遍具有含晶细胞;沙拐枣（Calligonum mongolicum）的含晶细胞很少,一般只分布在贮水组织或靠近栅栏组织处;木本猪毛菜（Salsola arbuscula）的含晶细胞也不多,主要分布在栅栏组织和表皮细胞之间;猪毛菜（S.collina）的含晶细胞更少,仅在贮水组织中偶尔可见晶簇。比较梭梭、白梭梭和沙拐枣同化枝不同部位的解剖结构发现,梭梭同化枝基部含晶细胞最多,中部次之,顶部最少;白梭梭同化枝项部的含晶细胞数量较多,中部及基部较少;沙拐枣同化枝顶部与基部的粘液细胞较多,中部较少,基部几乎没有栅栏组织,而其维管组织较为发达。综合晶体的酸碱溶解性及硝酸银组化分析结果,并参照能谱仪的分析结果得知,梭梭、白梭梭、沙拐枣和木本猪毛菜的叶片或同化枝中所含晶体的主要成分为草酸钙。通过比较解剖结构发现,梭梭和白梭梭的同化枝中含晶细胞最多,其它3种植物的同化器官中含晶细胞较少,而沙拐枣同化枝中有粘液细胞存在。     

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。     

如何观察植物细胞的后含物和质体

1 观察植物细胞的后含物植物细胞在生长分化的过程中,及成熟后由于代谢活动产生的贮藏物质或废物统称为后含物。后含物有的存在于液泡中,有的存在于细胞器内。在后含物中主要是贮藏物质,其中以淀粉、糖、脂类和蛋白质为主。排泄物常为各种晶体。     

植物晶体的形态结构、生物功能及形成机制研究进展

晶体是植物体内产生的一种具有特殊形态结构与生理功能的代谢物,其分布广泛,已在500多种植物中发现有晶体的存在。晶体形态多样,有针晶、柱晶、棱晶、砂晶、簇晶等;类型丰富,有草酸钙晶体、钟乳体、硅质体、硫酸钙晶体及其它类型的晶体;功能特殊,具有钙调节、植物保护和防御、重金属解毒、离子平衡、缓解逆境胁迫及其它多种生物功能。晶体的形成涉及钙离子的体外吸收和体内转运,草酸的生物合成,以及钙离子和草酸的耦合过程;晶体的生长发育涉及液泡、晶异细胞的调控及与其它细胞结构的相互协作。对晶体的研究进行综述,以期为晶体的进一步研究提供基础资料。     

10℃低温对绿豆和豌豆下胚轴细胞一些抗氧化酶活性和超微结构的影响

经10℃低温胁迫后,绿豆下胚轴MDA含量以及sOD、POD和CAT活性均极显著(P＜0.01)升高,而豌豆下胚轴细胞中sOD活性极显著(P＜0.01)上升;绿豆下胚轴细胞内的质体过量积累淀粉粒,豌豆下胚轴内的质体却无此现象,呈现各种形态,其中以哑铃形最为常见;在绿豆和豌豆中均观察到中央大液泡被分割成小液泡,线粒体数量增加、出现聚集现象,且线粒体向质体和内质网靠拢.从上述结果看,10℃低温对绿豆下胚轴细胞产生可逆的损伤,而对豌豆没有显著伤害,还能提高它的耐寒水平.