高等植物衰老叶片中原生质的撤退现象以及原生质运动在有机物运输中可能具有的作用

高等植物体内有机物的运输问题,通常研究的主要是富含糖分的汁液在筛管中的大量流动。衰老叶片中细胞内含物的彻底转移,由于涉及不少含多种元素的复杂有机物,也应是有机物运输中值得考虑的一个重要方面。这不仅是因为它在理论上与运输的其它方面有密切牵连,而且在生产上也有它的现实意义。行将收获籽粒的小麦、玉米。其茎叶在衰退过程中细胞内含物能否彻底地转移,会显著地影响籽粒的产量与品质。本文在葱属、小麦等衰老叶鞘中,以核物质的变动为主要指标,按照原生质解体与撤退的顺序作了系统的观察。试验结果充实了我们过去提出的建议:衰老叶片中细胞内含物的彻底转移,是靠局部解体的原生质自身的胞间运动,原生质于是大量汇集到叶脉的维管束,再从中向外转移,由于来不及撤离出去,它时常入侵导管。原生质的局部解体最明显的表现就是胞核的解体与核物质的释放及其向维管束转移过程中状况的逐渐改变。植物枯竭叶片中时常出现的大量钙盐结晶就是原生质解体时遗留下来的后果。不仅衰老组织中物质的转移是靠原生质的胞间运动,过去的工作表明,就是急剧生长的幼嫩组织也出现原生质的胞间运动。高等植物原生质的胞间运动可以看作是细胞运动因有胞壁阻隔而表现的形式。正是象生物界广泛出现的造形运动一样,高等植物细胞原生质只有从原属的衰老器官靠自己的运动才能转移到新生部位,而淀粉等储藏物质则必需降解到糖才能随汁液运输。因此,我们提出建议:筛管运输既有迅速的汁液集体流动,也有缓慢的原生质移动。根据已有的证据。许多生物的各种原生质运动,不论是它全身的运动,还是内部透明质的流动,都可能是具有ATP酶活性的收缩蛋白来推动的。因此,这两种筛管运输也可能是靠收缩蛋白在与原生质结构的不同结合下进行。叶片由大量汁液输出为主的运输完全转到原生质自身的撤退,关键就在于它衰老到不能恢复的状态,这可能和衰老叶片胞核解体的出现联系在一起。     

水绵

水绵(Spirogyra)是多细胞植物,每一个个体就象一根丝,每一根丝是由一串圆筒状的细胞构成,两个细胞相接处中间并没有胞间联丝。每个细胞外面都有纤维素的细胞壁,细胞内有一个细胞核,还有细胞质和一到十几条带状的叶绿体。细胞壁外面常有一层薄薄的胶质,这使我们摸到它时有滑腻的感觉。细胞核在细胞中央,内有一个核仁,在核周围有较浓厚的细胞质,由此还向四周伸出许多丝状细胞质,与紧贴在细胞壁内侧的一薄层细胞质联成一体。细胞     

原生质在细胞间的运动与有机物在植物体内运输

一.绪论植物体中细胞间普遍地存在着原生质的连络已经是植物学界共认的事实。现在流行的有机物在植物体内运输的学说也都顾及到这种原生质的连续性。例如,Munch的汁液集体流动     

高等植物中原生质细胞间运动研究的进展

20世纪初已在植物营养组织和生殖体中观察到细胞核或染色质在细胞间的穿透迁移。但多年来涉及这一研究的学大多倾向于将它看做是人为赝象而未予深究。50年代中期,自吴素萱在葱（Allium L.）,蒜（Allium sativum L.）等植物中重新发现了核穿壁运动现象以来,我国植物细胞与生理学家随之进行了系统与广泛的探讨,穿壁运动的研究及进展主要包括两个方面,一方面是营养组织中原生质的细胞间运动,由吴素萱、娄成后合作主持的有关研究项目着重与营养组织中有机物的运输,分配与再利用生理过程相联系。多年来积累的成果表明：1）核物质的穿壁运动是广泛存在于植物营养组织中的固有正常现象。是一定生理状态下有机物在细胞间运输与细胞内含物再分配的一种方式;2）通过对蒜穿鞘、小麦（Triticum aestivum L.）珠心、胚乳等组织的显微活体观察与亚显微结构分析,揭示与记录了原生质在细胞间运动的全过程与动态细节,发现参与穿壁过程的不限于核,核和胞质各级分可同时,亦可分别借自身的主动伸缩穿壁迁移;呈现穿壁运动的组织中,壁上部分胞间连丝结构剧烈变更,胞间通道明显扩大,可达100～300nm,核或胞质可经此开放通道迁移而不致有损通道外沿质膜的完整;3）原生质穿壁运动的动力来自细胞的能量代谢,与微丝活动密切有关,穿壁的原生质组分呈现活跃的ATP酶活性。近期的研究表明,小麦胚乳细胞中作活跃伸缩运动的胞质纤索是由F肌动蛋白集束组成,肌动蛋白纤丝可跨胞分布而存在于态胞间连丝中,从而使相邻细胞的胞质骨架得以实现胞间连续,另一方面是生殖体中染色质的穿壁运动研究,主要在郑国昌主持下开展,着重探讨花粉母细胞间染色质穿壁现象的普遍性及其与遗传、变异和进化的关系,对多种植物的系统观察证明,染色质穿壁出现在减数分裂前期I的凝线期,染色质通过胞质通道在一系列细胞间依次迁移;由电镜观察可见,参与穿壁运动的还包括胞质的多种成员;穿壁运动的动力被认为由原生质的收缩蛋白提供。郑国昌等的研究成果表明,染色质穿壁运动可导致染色体数目、结构的改变,由此产生的部分有活力的配子体经受精后有可能导致新一代个体出现多倍体或非整倍体,引进遗传性状的变异。     

高等植物中原生质细胞间运动研究的进展

20世纪初已在植物营养组织和生殖体中观察到细胞核或染色质在细胞间的穿壁迁移.但多年来涉及这一研究的学者大多倾向于将它看做是人为赝象而未予深究.50年代中期,自吴素萱在葱(Allium L.)、蒜(Allium sativum L.)等植物中重新发现了核穿壁运动现象以来,我国植物细胞与生理学家随之进行了系统与广泛的探讨.穿壁运动的研究及进展主要包括两个方面.一方面是营养组织中原生质的细胞间运动,由吴素萱、娄成后合作主持的有关研究项目着重与营养组织中有机物的运输、分配与再利用生理过程相联系.多年来积累的成果表明:1)核物质的穿壁运动是广泛存在于植物营养组织中的固有正常现象,是一定生理状态下有机物在细胞间运输与细胞内含物再分配的一种方式;2)通过对蒜芽鞘、小麦(Triticum aestivum L.)珠心、胚乳等组织的显微活体观察与亚显微结构分析,揭示与记录了原生质在细胞间运动的全过程与动态细节,发现参与穿壁过程的不限于核,核和胞质各组分可同时、亦可分别借自身的主动伸缩穿壁迁移;呈现穿壁运动的组织中,壁上部分胞间连丝结构剧烈变更,胞间通道明显扩大,可达100～300 nm,核或胞质可经此开放通道迁移而不致有损通道外沿质膜的完整;3)原生质穿壁运动的动力来自细胞的能量代谢,与微丝活动密切有关,穿壁的原生质组分呈现活跃的ATP酶活性.近期的研究表明,小麦胚乳细胞中作活跃伸缩运动的胞质纤索是由F肌动蛋白集束组成,肌动蛋白纤丝可跨胞分布而存在于常态胞间连丝中,从而使相邻细胞的胞质骨架得以实现胞间连续.另一方面是生殖体中染色质的穿壁运动研究,主要在郑国主持下开展,着重探讨花粉母细胞间染色质穿壁现象的普遍性及其与遗传、变异和进化的关系;对多种植物的系统观察证明,染色质穿壁出现在减数分裂前期Ⅰ的凝线期,染色质通过胞质通道在一系列细胞间依次迁移;由电镜观察可见,参与穿壁运动的还包括胞质的多种成员;穿壁运动的动力被认为由原生质的收缩蛋白提供.郑国等的研究成果表明,染色质穿壁运动可导致染色体数目、结构的改变,由此产生的部分有活力的配子体经受精后有可能导致新一代个体出现多倍体或非整倍体,引起遗传性状的变异.     

植物细胞的胞间连丝

柿属 (Diospyros L.)胚乳细胞横切制片 ,示胞间连丝。许多多边形的细胞是柿属种子内的胚乳细胞的切面观 ;黄色部分是增厚的细胞壁 ,白色部分是细胞腔 ,原生质体和原生质丝呈深棕色 ,这些原生质丝即胞间连丝贯穿在相邻细胞的初生壁里 ,使相邻细胞的原生质体相互连结 ,成为细胞之间物质交流与传递信息的通道。细胞壁是植物细胞所特有的结构。一般幼小细胞的初生壁较薄 ,随着细胞的生长能够延伸扩大或逐渐加厚 ,多数细胞的初生壁停留在薄壁状态 ,但也有这种以贮藏养料为主要功能的胚乳细胞 ,它将自身发育的营养物质半纤维素 (一种多糖 )用沉…     

轮藻—观察原生质和精子运动的好材料

在具真核的淡水藻类中,轮藻属(Chara)是一种结构复杂、进化水平较高的类群,它们在植物系统学教学和科研中是不可缺少的典型材料。笔者在教学实践中发现,轮藻也是观察植物活细胞原生质流动及游动精子的最佳材料。由于轮藻在室内栽     

水绵装片的制作与观察

水绵的藻体是由许多圆柱形的细胞相互连接而成的单列丝状体。每个细胞贴壁有一薄层原生质,载色体带状,一至多条,螺旋状绕于原生质中,每条载色体上有一列蛋白核。细胞内的大部分空间被大液泡占据,中央悬着一个细胞核,通过原生质丝与细胞周围的原生质相联系。在光镜下观察时,细胞核常难于寻找,并易与蛋白核混淆,蛋白核上的淀粉鞘也不能分辨。将水绵用下述方法处理并制成永久装片,即可解决此问题,也可在深秋至早春,采不到正常的水绵营养体时,完成实验教学。1　取材最好选择生长于清澈、水流缓慢的沟渠中呈绿色的水绵群体;此时,营养生长旺盛,藻…     

珠蒜苞鳞衰退组织中原生质撤离的两条途径的电子显微镜观察

高等植物衰退组织内的半解体原生质,可通过胞间运动转移出去提供给正在兴旺生长的组织。娄成后等曾在大蒜鳞片等材料中应用光学显微镜观察到衰退组织的原生质撤离甚至入侵导管的现象。我们用电子显微镜对上述现象作了进一步观察,观察到原生质撤离的胞间运动以及半解体的原生质进入细胞间隙和导管。     

细胞的骨架系统

细胞骨架是一类复杂的蛋白质纤维结构,广泛地存在于动物细胞、植物细胞甚至一些原生动物与酵母中。细胞骨架按分布区域可分为胞质骨架和细胞核骨架,胞质骨架又具有三种类型:微管、微丝和中等纤维.胞质骨架和核骨架以及三种胞质骨架之间的结构、性质和功能上是有所区别的,但另一方面它们又协调地参予细胞的一系列生理活动,共同组成了细胞的骨架系统。六十年代初,波特(K·Porter)等第一次用电镜证明了细胞质中骨架结构的多样性,他们发现几乎每一个真核细胞的胞质中都存在三种类型的骨架结构,即微管、微丝和中等纤维。之后,对它们的结构、性质和功能进行了深入的研究。七十年代以来,在细胞核中又发现了一个形态类似于胞质骨架、蛋白质性质的网架结构——细胞核骨架(简称核骨架)对它可能的作用也有了初步的认识,这些发现丰富了骨架系统的内容。现在,已经证实胞质骨架和核骨架在结构与功能上是密切联系的,两者构成了统一的细胞骨架体系,对细胞生长、运动及细胞分化等过程起着重要的作用。     

谈谈植物体内的转移细胞

许多年前就发现植物体内有些细胞的胞壁可以向内生长侵入细胞质,形成瘤状突起。由于细胞壁频繁地内突,质膜也就随之反复凹陷和转折,其表面积显著增加,从而大大地提高了它对溶质吸收或分泌的效率。这种细胞叫做转移细胞(或传递细胞,图1,2)。它们在物质的短途运输中,特别是在维管束输导细胞的物质装卸中起着重要的作用。实际上,转移细胞并不是一种新     

植物液泡的形成及其功能

液泡是细胞原生质以外的一种膜体结构,它由重新形成和内吞作用两条途径形成,在植物细胞物质储藏、胞内环境稳定和防御反应中具有重要作用。     

微丝骨架和活性氧在调节气孔运动中的作用及机制

气孔运动调节植物的光合作用和蒸腾作用,对植物的生长发育和干旱等非生物胁迫的响应都起到重要的作用。保卫细胞能够通过感知胞内和胞外多种信号调节气孔开度,因此,保卫细胞已经成为植物细胞信号转导研究中广泛应用的细胞模型。该文对保卫细胞中微丝骨架和活性氧对气孔运动的调节作用、微丝骨架在调节细胞壁与质膜间联系中的作用进行了综述,最后分析了微丝骨架通过ROS(reactive oxygen species)调节保卫细胞壁–质膜联系参与气孔运动调控的可能机制。     

小麦类根瘤中胞间细菌的运动及其对细胞壁的影响

用电子显微镜和光学显微镜观察了小麦类根瘤,以探讨小麦类根瘤中胞间细菌的运动及其对细胞壁的影响.结果表明:(1)小麦类根瘤由薄壁细胞、分生细胞和侵染细胞组成,它们中有许多胞间隙,其中一些还含有大量细菌;它们的胞间层常常彼此分离,形成间隙,间隙中有时也有细菌存在;(2)小麦类根瘤中没有侵入线,细菌运动主要在胞间进行;具有细菌的胞间隙和胞间层大小不等、形状各异,其细胞壁还常常出现不同程度的变化,变化的大小一般与它们中的细菌有关,且随细菌数量的增加而增加.     

一种简易高效的小麦叶片胞间液蛋白提取方法的建立

植物细胞间液中的蛋白在植物生长发育和抗病抗逆反应及其信号传导过程中发挥着重要作用,是植物学研究的新热点.由于细胞间液含量低,容易因组织细胞损伤性受到胞内成分污染,高纯度的细胞间液蛋白的提取相对困难,参考相关文献报道,建立了一种简易高效的小麦叶片细胞间液蛋白的提取方法.选取小麦品种“铭贤169”幼苗叶片为材料,用50mmol/L NaAc缓冲液充分浸润,负压处理20 min后,30 × g离心5 min除去叶片表面缓冲液,随后2 000×g离心15 min,收集小麦叶片胞间液.将获得的小麦叶片胞间液冷冻干燥后,进行SDS-PAGE分离分析.电泳胶图上显示出细胞间液提取物与叶片组织提取物的蛋白质组成有极显著差异,使用MALD-TOF/TOF MS技术分析SDS胶上的细胞间液蛋白条带,共鉴定到9种非高丰度或假定的蛋白,其中有两种是已报道过的植物细胞间液蛋白.试验结果表明,本方法简易高效,适用于小麦蛋白质组学研究中高纯度的细胞间液蛋白的提取.     

植物特有微丝结合蛋白研究进展

微丝骨架存在于所有真核生物,并且参与了诸多重要的细胞生物学过程和生理活动.微丝骨架在不同的细胞类型和生物学过程中呈现出各自特异的结构和动态变化模式,此过程由许多不同生化特性的微丝结合蛋白(ABPs)家族成员直接调控.不同真核生物的肌动蛋白(actin)都具有较高的同源性和相似的调控过程,但是由于动物和植物在某些特定的组织结构、生理特性等方面存在本质上的不同,进而导致动植物的微丝动态调控机制存在一定差异.ABPs和actin存在共进化的关系,由此许多动物和植物的ABPs也相应地产生了差异.例如,许多哺乳动物和酵母中保守的ABPs在植物基因组中不存在;一系列植物特有的ABPs被相继发现;部分哺乳动物中保守的ABPs成员或一些非ABPs在植物中也演化出了新的生化特性和微丝调控活性.本文概述了目前已发现的植物特有ABPs及其生化特性和生理学功能,归纳了植物中探究新ABPs的研究思路和方法,并对未来植物微丝骨架的研究方向和可能的研究热点进行了展望.     

紫露草雄蕊毛细胞中质膜体超微结构的观察

质膜体是由质膜的内折或外突而形成的。Harris等”’把质膜的外突称为原生质小管（Plasmatubules）,认为原生质小管是一种特化的质膜体。质膜体或原生质小管为质膜的一种异型体结构,明显增加质膜的表面积。由于植物细胞存在着细胞间短距离的物质运输,增加膜的表面积可扩大物     

氮、磷、钾在植物体中的主要生理作用及植物对养分的吸收

氮是构成蛋白质的主要成分,而蛋白质又是细胞原生质中最主要的组成部分。大家知道,蛋白质是所有生命过程的物质基础。氮也是叶绿素的组成部分,而叶绿素是植物进行光合作用所不可缺少的。氮也存在于维生素和许多酶中,维生素和酶以它们的活跃性质调节着生物体的各种生理过程。此外,氮还存在于核酸、磷脂、生物碱等化合物中。由此可见,氮在植物的生命活动中占有首要地位。     

植物的胞间连丝

胞间连丝是植物细胞的重要特征之一。自1879年坦格尔(Tangl.E)发现柿子等胚乳细胞间存在有纤细的原生质连丝以来,随着科学技术的发展和电子显微镜的广泛应用,给胞间连丝结构与功能的研究带来方便。胞间连丝的形成胞间连丝的形成主要有两种方式。其一,胞间连丝的初生形成,即随细胞分裂而出现胞间连丝的过程。在细胞分裂的末期,纺锤丝在靠近两极处消失,中间的纺锤丝保留下来,微管的数量增加,并向四周扩展,形成一个筒状     

植物细胞原生质流动与胞间运输的关系(简报)

紫鸭跖草雄蕊毛经DNP、NaN_3和CB处理后,细胞原生质流动完全停止。将羧基荧光索注入雄蕊毛末端细胞后,在原生质不流动的情况下叠氮化钠处理的运输速度和数量高于对照,2.4-二硝基苯酚和细胞松弛素B处理的则比对照低,表明了胞质流动与胞间运输无关。