小麦颖果发育中筛分子和导管结构变化及酸性磷酸酶作用

导管经历了完整的细胞程序性死亡过程(programmed cell death,PCD),形成运送水分的管状通道;而筛分子分化则经历了细胞程序性半死亡过程,形成运输有机养分的通道。为了进一步弄清二者在小麦(Triticumaestivum L.)颖果发育过程中超微结构上的变化,本研究利用生物电镜和酶的超微细胞化学定位技术比较了筛分子和导管分化过程中超微结构的变化,以及酸性磷酸酶(ACPase,acid phosphatase)活性的分布动态。结果表明:筛分子呈对称性半圆形分布于导管的两侧,且筛分子内细胞核的降解晚于导管,筛分子细胞质主要通过液泡膜内陷包裹细胞器,形成自噬体进行降解,最终仍保留了部分细胞器碎片,筛分子仍然存活;而在导管分化中,主要是液泡破裂后,胞内细胞质被完全降解,导管最终死亡,形成管状分子。ACPase作为液泡的标志性酶,在导管液泡膜破裂后,多定位于线粒体等发生降解的细胞器上。而在筛分子中,不仅在发生降解的线粒体等细胞器上检测到了ACPase活性,在成熟筛分子胞间连丝上也检测到了ACPase活性,表明ACPase不仅参与了小麦颖果筛分子和导管发育中PCD进程,可能还与细胞间物质运输有关。     

鳄梨导管分子及穿孔板观察研究

运用细胞图像分析系统及显微照相的方法,观察研究鳄梨次生木质部导管分子。结果发现,鳄梨次生木质部导管分子中存在着许多不同的样式,并且导管分子穿孔板存在着6种类型:①两端均为一个单穿孔板;②一端为一个单穿孔板,另一端为梯状穿孔板;③两端均为梯状穿孔板;④一端为梯状穿孔板,另一端为奇特样式穿孔板;⑤两梯状穿孔板分别位于同一导管分子相对的侧壁互相对应;⑥一单穿孔板和一梯状穿孔板分别位于同一导管分子相对的侧壁互相对应;还存在一些过渡类型。管间纹孔式为互列纹孔式,导管射线间纹孔式为横列、纵列刻痕状纹孔式。部分导管分子侧壁具有纹饰。分别对其进行了描述,并从导管分子个体发育与系统发育的角度进行了讨论。     

3个杨桃品种茎次生木质部导管分子结构研究

[目的]为杨桃的品种鉴定及果树栽培提供理论依据。[方法]运用细胞图象分析系统及显微照相方法,对3个杨桃品种(秤锤杨桃、蜜丝杨桃、红杨桃)茎次生木质部导管分子结构进行研究。[结果]杨桃茎次生木质部导管分子有两端具尾、一端具尾和无尾3种类型;导管分子平均长度为328.88~366.09μm,平均宽度为44.61~52.43μm;端壁多数为单穿孔板;壁上纹孔式以互列-对列混合纹孔式为主。[结论]杨桃导管分子的多数特征表现为导管分子系统演化过程中较为进化的特征,但也存在导管两端或一端有尾、端壁倾斜等较为原始的性状;杨桃导管分子的结构与其生态适应性相一致,不同品种的生长特性也与导管分子结构差异相一致。     

辽东楤木实生苗根及不定芽的结构植物学特性

研究辽东楤木1年生实生苗根及不定芽的结构,发现其根进行次生生长,次生韧皮部分化较多,其内有两轮排列整齐的树脂道,次生木质部中早晚材明显,导管分子穿孔板为单穿孔板、梯状穿孔板、网状穿孔板。维管射线发达,周皮发育明显。根上发育大量的不定芽,不定芽起源于次生韧皮部细胞。     

杏李次生木质部导管分子的解剖学研究

本试验对杏李９个品种的茎的次生维管组织进行了比较详细的解剖学研究。结果表明，杏李果树次生木质部中导管类型多属螺纹，网纹导管型，其导管端壁倾斜具梯状穿孔板；经观察统计分析，其导管分子长度杏平均为３２２．７μｍ，李平均为３３８．９μｍ；导管分子最大直径杏为３６．５μｍ，李为３７．８μｍ。同时我们将杏李９个品种与苹果中红星品种作了比较分析，结果表明，杏李次生木质部导管分子之长度均较红星苹果短，差异达极显著水平；导管分子之最大直径较红星苹果小。次生木质部中纤维分子杏李９个品种均较红星苹果长而尖细，差异也达极显著水平。这些解剖特征为杏李较苹果次生木质部致密并较抗旱提供了解剖学依据，也为研究果树茎次生维管组织提供了新资料     

鹅掌楸属次生木质部解剖特征及自然种系统演化

比较研究了鹅掌楸属(Liriodendron)中国鹅掌楸、北美鹅掌楸和杂交鹅掌楸3个树种次生木质部的显微构造。经方差分析,3个树种间导管分子、木纤维、轴向薄壁组织和木射线组织等解剖特征存在极显著差异,杂交鹅掌楸次生木质部结构兼具亲本特征。首次发现中国鹅掌楸中存在单穿孔导管,约占4%。中国鹅掌楸较北美鹅掌楸导管分子短、导管端壁穿孔板横隔数少、弦切面木射线组织的宽度、高度小以及轴向薄壁细胞束的细胞个数少。北美鹅掌楸与中国鹅掌楸相比具有更多的原始特征,中国鹅掌楸较北美鹅掌楸进化。     

牡丹（Paeonia suffruticosa）导管的形态多样性

利用生物显微镜对牡丹一年生枝条的次生木质部离析材料进行了观察,旨在了解牡丹(Paeoniasuffruticosa)的导管形态特征,为其生理生态及系统发育的合理解释及应用提供理论参考.结果表明:牡丹次生木质部具有螺纹、梯纹和孔纹三种类型的导管,穿孔板具有孔状穿孔板和梯状穿孔板两种类型,导管端壁的穿孔及尾尖形态多样,孔膜退化比较彻底.不存在明显的导管二态现象,平均长度为1100μm,平均宽度为200μm.牡丹导管形态特征的多样性揭示了其较为复杂生理生态适应机制和相对较低的演化地位.     

蓝靛果忍冬茎次生木质部结构

对蓝靛果忍冬(Lonicera caerulea L.)茎次生木质部结构进行研究,结果表明:其茎的次生木质部结构为环孔材;射线属异形Ⅱ射线;导管分子的穿孔板为单穿孔板,根据穿孔板的位置和数量,确定导管分子具有3种形态,即一端只有1个单穿孔板,另一端为螺纹增厚;一端具有2个单穿孔板,另一端为螺纹增厚;两端各具1个单穿孔板,且侧壁具螺纹增厚。     

沙枣茎次生木质部的解剖学研究

对沙枣茎次生木质部进行了解剖学研究。结果表明:沙枣茎的次生木质部为环孔材,导管分子穿孔板为单穿孔,导管有具缘纹孔,多为互列式,大多数导管分子短而宽。木射线为异形射线Ⅱ-B。侵填体多。轴向木薄壁组织为离管型的星散薄壁组织和傍管型的稀疏傍管薄壁组织。木薄壁组织发达,易产生不定根和不定芽。轴向木射线薄壁组织丰富、纹孔大是侵填体形成的原因。沙枣胶大多分布于径向木薄壁组织即木射线中。木纤维壁厚度与纤维腔宽度之比小于1,是上好的造纸材料。     

美洲黑杨次生韧皮部筛管发育过程中原生质组分选择性自溶现象

观察次生韧皮部筛管分子发育过程中原生质组分的变化,对于研究筛管的生理功能具有重要作用.该文以美洲黑杨为实验材料,在电子显微镜下观察研究了次生韧皮部筛管发育过程.根据筛管细胞结构和原生质组分的系列变化,可将筛管发育过程划分为未成熟期、成熟期和衰退期.未成熟期是指筛管液泡膜破裂之前筛管的发育阶段,在这一时期内出现了细胞的径向扩展、壁的增厚以及筛管质体和P蛋白质的产生.成熟期是筛管原生质组分发生选择性自溶,形成成熟筛管的阶段,以液胞膜的裂解作为分化开始的标志.在此时期内,筛管内的游离核糖体、高尔基体、内质网、细胞核等细胞器迅速解体消失.细胞核的降解存在两种截然不同的方式:①核膜早期降解,核质呈弥散状,这种弥散状的核质与由P蛋白质构成的电子致密物相连;②染色质早期凝聚,后期核物质几乎完全降解,但核膜依然非常清晰.筛管衰退期以质膜开始解体作为标志.此时筛管质体的被膜裂解,淀粉类物质分散在筛管腔内,而线粒体是筛管内较迟降解的细胞器.后期筛板上产生胼胝质,筛管内P蛋白质解体.在筛管原生质完全降解消失后,筛板处的胼胝质自溶,最后形成具开放筛孔的筛板,至此筛管完全失去功能.      

小麦/小麦秆锈菌亲和性互作的组织病理学及超微结构研究

利用化学显微技术和生物电镜技术，系统地研究了小麦秆锈菌在感病寄主上发育过程的组织学及超微结构特征。结果表明：小麦秆锈菌的发育过程可分为几个明显的阶段：孢子萌发和芽管形成，附着胞的形成和气孔下囊的分化，初生侵染菌丝和次生侵染菌丝的形成和生长，吸器母细胞和吸器的形成，夏孢子床和夏孢子堆的产生。小麦秆锈菌菌丝沿着细胞壁生长和蔓延．菌丝顶端细胞原生质稠密，代谢旺盛；吸器母细胞形成在细胞壁周围，吸器产生在细胞里面，呈指状，吸器外同和细胞膜区域有吸器外问质的存在。小麦秆锈菌发育早期，小麦细胞一直保持正常；而在发育后期，小麦细胞发生了质壁分离，叶绿体片层受到破坏。     

黑松感染松材线虫后细胞结构变化及PCD

电镜观察到两年生黑松感染松材线虫后,茎中形成层细胞以及其他的薄壁细胞出现细胞程序性死亡PCD特征:细胞核变形、核染色质浓缩并边缘化;细胞质和液泡中出现大量环状片层及多泡体;细胞壁出现膨胀扭曲;线粒体峭数目减少直至双层膜破毁.在整个变化过程中,细胞质膜始终是完整的,内质网在细胞器降解过程中扮演了重要角色,细胞核在线粒体等细胞器降解之后才崩塌消失.这表明,黑松感染松材线虫后的系统反应过程中有PCD发生,其变化类似于动物细胞中的细胞死亡.黑松感染松材线虫后的系统反应过程中,PCD是持续发生的,最终引起植株全面崩溃,这可能是感病黑松死亡的内因.在感病10d后,形成层区才开始出现空洞化现象.因此,形成层的空洞化并非是植株死亡的主因,而是其感病症状.     

美国肥皂荚花性别分化的形态学与组织化学研究

美国肥皂荚为雌雄异株单性花,在其性别分化的早期均经历由两性花向单性花转变过程.该文以美国肥皂荚雌雄株上不同发育时期花蕾或花为试材,从实体解剖和组织细胞学角度对其性别分化过程进行了比较系统的研究.确定雌株上早期花蕾中的雄蕊是在花粉母细胞进行减数分裂时发生败育,该雄蕊花粉母细胞只进行核分裂而不进行胞质分裂并发育成具有四个核的原生质团后逐渐解体并伴随雄蕊败育.雄株上早期花蕾雌蕊是在胚珠大孢子母细胞发生时发育停滞,组织细胞逐渐退化、死亡,雌蕊萎缩、败育.该文同时应用组织化学染色方法,对正常及败育雄蕊的花药壁层及花药内细胞发育过程中多糖及蛋白质动态进行了观察,对其性别分化过程中雌、雄性器官选择性败育机制作了初步探讨.      

小麦次生根皮层通气组织产生方式对小麦耐湿性的影响

以４个耐湿性不同的小麦品种为材料,观察了渍水条件下其次生根结构。结果表明,渍水处理后,小麦的次生根以两种方式产生通气组织。各品种处理期间产生的次生根和耐湿性强的品种处理前产生的次生根经渍水处理后多以方式Ⅰ产生通气组织,通气组织形成是由单个细胞凹陷,内容物消失,最后细胞壁完全叠合并彼此连接而形成的,通气组织呈矩形并且不易破裂;不耐湿的品种处理前产生的次生根经处理后皮层以方式Ⅱ产生通气组织,通气组织是由多个细胞融合,内容物消失而形成的,通气组织形状不规则,易彼此贯彻导致机械组织及表皮的脱落。     

苜蓿生育过程中植株体内内生根瘤菌的运移动态

[目的]了解苜蓿种子形成过程中根瘤菌在植株各部位的动态分布,探明苜蓿种子内生根瘤菌的携带机理。[方法]取不同生育时期两个品种苜蓿植株的根、茎、叶、花、荚果、种子等部位,表面消毒后以稀释平板法对根瘤菌在苜蓿植株内的存在部位与数量变化进行研究。[结果]植株地下部分同时期根瘤菌数量比较：主根〈侧根〈毛根;不同时期主根和毛根根瘤菌数量：结荚期〉分枝期〉花期,侧根根瘤菌数量：分枝期〉花期〉结荚期;植株地上部分内生根瘤菌分布：茎部仅在分枝期和结荚期携带有少量根瘤菌（分别为155cfu／g,125cfu／g）;分枝期内主要存在于花芽（9400cfu／g）;现蕾期仅存在于子房壁组织（18cfu／5朵花蕾）;花期少量存在于花粉（26cfu／5朵花）、受精胚珠（26cfu／50粒种子）、花托（15cfu／5朵花）和子房壁内（95cfu／5朵花）;结荚期存在于荚果皮（3550cfu／5荚果）及幼嫩种子中（1135cfu／50粒）;成熟种子的种皮内有大量分布（1435cfu／50粒）,种胚及子叶内仅有少量分布（32cfu／50粒,22cfu／50粒）。[结论]内生根瘤菌在苜蓿植株地上部分各部位的分布有较大差异,且仅存在于与种子形成直接相关的部位。     

Ca2+和Ca2+-ATPase在小麦颖果筛分子分化中的动态变化

 【目的】探讨Ca2+ 和Ca2+-ATPase在小麦颖果筛分子（sieve elements,SEs）分化过程中的动态变化及其在SEs的细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）中的作用。【方法】用透射电子显微术观察小麦颖果韧皮部分化过程中的超微结构变化;用Ca2+特异性荧光染色法和焦锑酸钾沉淀法,对小麦颖果韧皮部分化过程中的Ca2+进行组织和亚细胞水平的定位;同时用铅盐沉淀法对Ca2+-ATPase进行定位。【结果】超微结构观察发现,在SEs发育初期,细胞壁逐渐加厚,且内壁呈突起状,随着分化的进行,SEs细胞壁较以前明显变薄且平滑。Ca2+荧光试验表明,花后6～10 d,SEs细胞壁中有Ca2+的积累,其中花后9 d,SEs细胞壁Ca2+浓度最高;到花后14 d,细胞壁Ca2+浓度下降至对照水平。Ca2+亚细胞定位表明,在SEs中,花后1～2 d Ca2+主要分布在细胞膜上和细胞核中;花后4 d,SEs细胞质中Ca2+浓度增加,并且线粒体中也出现Ca2+颗粒;但到花后5～8 d,Ca2+主要分布在SEs细胞壁中,此时线粒体中未发现Ca2+颗粒;在花后10～18 d,Ca2+再次从细胞壁转移到胞内;花后20 d,SEs中Ca2+消失。在中间细胞（intermediary cells,ICs）中,花后1～18 d始终都有Ca2+颗粒,主要分布在细胞内壁上和液泡中。在SEs发育过程中,Ca2+-ATPase的活性发生显著变化。花后3 d时,SEs中的Ca2+-ATPase活性最弱;花后4～14 d SEs有较强的Ca2+-ATPase活性,且主要分布在SEs的细胞壁、细胞膜、胞间连丝等部位和线粒体、细胞核等细胞器上。【结论】Ca2+和Ca2+-ATPase在小麦颖果SEs的分化过程中呈动态变化,Ca2+可能参与介导了SEs的PCD过程。此外,Ca2+和Ca2+-ATPase可能对SEs细胞壁的加厚和SEs的功能实施有一定调控作用。     

H2A变体在小鼠不同时期雄性生殖细胞核质区的分布

【目的】了解小鼠雄性生殖细胞中macro H2A、H2A.Z和H2A.X 3种组蛋白变体变化与其发育特征间的联系,为揭示原始生殖细胞（PGCs）的发育机理及其分子调控机制奠定基础。【方法】以C57BL/6J小鼠胚胎的中肾和生殖嵴为试验材料,通过免疫荧光染色技术检测11.5dpc、12.5dpc和13.5dpc不同发育时期含有PGCs的组织石蜡切片及单细胞中macro H2A、H2A.X和H2A.Z变体的分布情况。【结果】macro H2A变体在11.5dpc胚胎时主要存在于细胞质中,12.5dpc时在细胞质中的表达增强,但进入生殖嵴后（13.5dpc）表达消失;H2A.X变体在11.5dpc和12.5dpc时存在于PGCs的核质区,13.5dpc时主要存于细胞质,且呈聚集分布;H2A.Z变体在11.5dpc时在PGCs的核质区均有存在,12.5dpc和13.5dpc时主要分布在细胞核,且表达明显增强。【结论】随着PGCs的不断迁移、增殖与分化,macro H2A、H2A.X和H2A.Z 3种组蛋白H2A变体在细胞核质区的分布及表达情况也发生变化,即H2A变体分布特征与PGCs的性别分化及其有丝分裂停止相关。     

东乡野生稻与普通栽培稻中性洗涤纤维·酸性洗涤纤维等含量的对比（摘要）（英文）

[目的]研究不同种类、不同生育时期水稻植株细胞壁化学组分变化规律。[方法]应用Van Soest法对普通栽培稻与东乡野生稻在不同生育时期的植株中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、酸性洗涤木质素（ADL）等含量进行研究。[结果]NDF、ADF、ADL含量的平均值变化范围分别是55.63% ～71.70%、31.98% ～49.61%、2.68% ～5.71%,其中以蜡熟期的东乡野生稻各含量最高,以抽穗期的协青早B各含量最低。在同一生育时期,不同种类水稻的NDF、ADF含量（除抽穗期的NDF）有显著性差异（P〈0.05）,以东野的含量最高,秀水110其次,以协青早B含量最低。在同一种类水稻中,不同生育时期的水稻NDF、ADF含量差异均达到显著性水平（P〈0.05）,以抽穗期的含量最低,乳熟期其次,至蜡熟期含量达到最高峰。[结论]籼亚种水稻的NDF、ADF等含量比普通野生稻和粳亚种水稻低,具有一定的秸秆饲料利用价值。籼型水稻若能尽早收割,秸秆配合青贮发酵与酶解等技术可以作为牲畜的有效日粮。     

Cytochemical localization of H_2O_2 in pigment glands of cotton(Gossypium hirsutum L.)

Programmed cell death(PCD) plays a critical role in the development of plant pigment glands, while H_2O_2, which is a kind of reactive oxygen species(ROS) produced by the aerobic metabolism of cells, acts as an important signal in this process. Here, we investigated the temporal and spatial dynamics of accumulated H_2O_2 in pigment glands of Gossypium hirsutum L. with 3,3-diaminobenzidine(DAB) staining, 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate(DCFH2)-DA fluorescent labeling and Ce Cl3 cytochemical localization techniques. The results showed that the pigment glands of G. hirsutum could generate H_2O_2, and the amount and localization of H_2O_2 varied at different developmental stages. At the early developmental stage, a small amount of H_2O_2 accumulated in the vacuole membrane of pigment gland cells. At the intermediate stage, a large number of H_2O_2 appeared in the vacuole membrane, while cell walls started to accumulate a small amount of H_2O_2. When pigment gland cell degraded, H_2O_2 mainly accumulated on the chloroplast envelope membrane of inner sheath cells. With the degradation of the sheath cells, H_2O_2 was detected in cell wall and the membrane of secretory vesicles which contains the preliminary contents of pigment gland. With the pigment glands completely maturation, H_2O_2 would disappeared. The accumulation sites of H_2O_2 are consistent with the process of PCD of individual gland cells, which started from the degradation of intracellular membrane and ended with the degradation of cell walls. Thus H_2O_2 probably plays an important role in the development of pigment glands. In addition, the development of pigment glands and the generation of H_2O_2 are not associated with the light, and no H_2O_2 was detected in the secretions of pigment glands.