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毛白杨枝条木质部细胞分化的动态变化及其与形成层活动的相互关系 总被引:5,自引:0,他引:5
应用定量解剖学和显微图像分析技术 ,得到了毛白杨枝条形成层细胞与其衍生木质部细胞解剖特征在形成层活动期内的变化情况 ,并探讨了两者之间的关系。采用X射线微密度测定技术 ,了解了同一生长轮内木材密度沿径向方向上的变异 ,讨论了其与木质部细胞解剖特征之间的关系。结果表明 ,形成层纺锤形细胞的径向和弦向宽度在活动期不同阶段差异不显著 ,而纤维长度、纤维宽度、壁腔比、微纤丝角、导管分布频率和胞壁率差异极显著 ;导管组织比量差异显著 ;导管分子长度、纤维比量和射线比量差异不显著。同一生长轮内木材密度的径向变异与活动期不同阶段形成的木质部细胞数量及其解剖特征直接相关。形成层带细胞层数与纤维长度、纤维长宽比和壁腔比呈极显著负相关 ,与纤维宽度呈显著正相关 ;形成层纺锤形细胞的径向宽度与纤维长度、纤维长宽比和射线比量呈显著负相关 ;形成层纺锤形细胞的弦向宽度与纤维宽度呈显著正相关。总体看来 ,在整个形成层活动期 ,形成层纺锤形细胞与木纤维的解剖特征之间随时间变化的相关性较好 ,而与导管分子的相关关系则不明显 相似文献
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气候变化对树木木质部生长影响的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
【目的】树木生长受多种气候因子的影响,与年轮宽度相比,树木木质部细胞的生长变化记录了更为详尽的气候信息,可以丰富当前从传统树轮气候学或树轮生态学研究中所得到的认识。本研究以期为利用树轮木质部细胞特征研究全球变化提供参考。【方法】综述了树木木质部形成过程、研究木质部细胞生长变化对气候因子响应的常用方法以及气候变化(温度、降水、光照强度、光周期和CO2浓度等)对形成层活动及木质部细胞生长变化的影响。【结果】目前,在细胞水平上研究树木木质部生长变化对气候因子响应过程的主要方法为:钉针法和微芯取样法,钉针法主要适用于研究形成层对损伤的响应或是记录热带树木木质部生长的增量,而微芯取样法可以清楚地观察到生长季各阶段形成层细胞数量的变化及木质部形成过程;树木木质部的生长过程一般从形成层恢复活动开始,经过细胞的伸展、次生细胞壁的加厚和木质化后,形成成熟的次生木质部细胞,其中的每一个阶段都会受到气候因子变化的影响;树木木质部细胞生长的变化与温度、降水、光照强度、光周期和 CO2浓度等气候因子有着复杂的相关关系;温度主要影响树木生长季前期形成层的活动,改变形成层恢复活动的时间、细胞的分裂速率及活动周期,但并不会改变木质部细胞分化的序列和季节生长模式;降水主要影响形成层细胞分裂的速率、在生长季的持续时间以及管胞的直径等,降水不足会降低树木细胞分裂的速率,缩短细胞分化的时间,导致生长季的持续时间减少,同时抑制细胞伸展,管腔直径较小;光照强度主要影响树木的光合速率来间接影响形成层细胞的活动;光周期主要控制木质部细胞的最大生长速率和生长结束期;有关 CO2浓度升高对树木木质部细胞的影响,研究结果并不一致,一些研究认为,CO2浓度升高影响细胞的分裂速率和细胞的扩张而不是次生细胞壁的加厚,从而造成早材生长轮宽度明显增加,但也有研究表明,CO2浓度升高并没有引起早材细胞结构较大的变化,相反晚材生长环的宽度却明显增加。【结论】随着研究理论和技术手段的不断成熟,极端灾害下树木木质部细胞的生长特征、不同树种木质部细胞的生长对气候变化的响应以及多种气候因子对树木木质部生长的综合影响将成为今后研究的主要方向。 相似文献
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《林业科学》2021,(1)
【目的】鉴定日本落叶松木质部发育相关基因,构建核心基因与木质部发育相关基因的共表达网络,为后期开展日本落叶松木材形成相关研究提供参考。【方法】对日本落叶松木质部、韧皮部和针叶3个组织进行二代和三代转录组测序,利用R软件的DEseq2包筛选木质部相对韧皮部和木质部相对针叶的差异表达基因,通过整合2组差异基因获得木质部特异表达基因,借助GO、KEGG及BLASTN等生物信息学分析手段探索基因功能,利用WGCNA分析构建木质部特异表达基因共表达网络。【结果】共获得2 596个木质部特异的高表达和低表达基因;GO分析结果显示这些基因在代谢过程、细胞过程、定位膜、细胞、细胞组件、催化活性、位点结合和转运活性等分类中显著富集; KEGG分析结果显示这些基因在淀粉和蔗糖代谢、类黄酮生物合成和代谢途径通路中显著富集,在苯丙烷代谢途径及淀粉和蔗糖代谢途径中分别富集到38个和196个基因;鉴定出木材形成相关基因,包括木质素合成相关基因PAL4、CCR1、C4H、HCT、COMT1、PER12、PER52、CYP98A3、LAC12和LAC17等,纤维素和半纤维素合成相关基因DEC、CEL1、Csl、CTL2和SPS3等; 2 596个木质部特异的高表达和低表达基因经WGCNA分析后筛选出与木质部发育相关基因关联度较高的17个核心基因。【结论】筛选的日本落叶松木质部发育相关基因参与半乳甘露聚糖合成、木葡聚糖合成、纤维素微纤丝形成、细胞壁纤维素合成、次生细胞壁形成过程、纤维伸长过程、调控合成木质素的碳代谢流、木质素生物合成及降解、木质素单体聚合、木质素单体甲基化和细胞程序化死亡等木材形成相关生物学过程;在共表达网络中筛选出的17个核心基因可作为今后研究的重点来探索其在木材形成过程中的具体功能。 相似文献
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以构树的成长芽为材料,利用电镜详细观察了构树芽原形成层和形成层的发育过程,原形成层出现于茎端剩余分生组织环,细胞成束排列。在初生长后期,原形成层束位于原生木质部和原生韧皮部之间的细胞发生平周分裂,产生径向排列的细胞层。由观察得出,构树形成层是从原形成层逐渐发育而来,次生木质部的出现是形成层分化的主要特征。 相似文献
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细胞色素C与植物细胞编程性死亡 总被引:4,自引:0,他引:4
目前普遍认为:细胞色素C(Cyt c)从植物线粒体内向胞浆的释放与植物细胞编程性死亡(PCD)关系密切。与动物PCD过程相似,植物线粒体内Cyt c的释放通过线粒体通透性转换孔(MPTP)或直接通过线粒体外膜的孔蛋白——电位依赖型阴离子通道进行。活性氧(ROS)诱导MPTP的形成,释放Cyt c,导致呼吸电子传递链阻断,ATP合成解偶联,产生ROS,ROS反过来再刺激Cyt c的释放;细胞浆内高水平的Ca2 会触发MPTP的形成以及Cytc的释放。作为植物PCD的早期事件,Cyt c的释放激活了特异性半胱氨酸蛋白酶类的信号级联放大途径,最后产生以核小体DNA长度为基数的DNA片段。在植物中,已经鉴定了几个具有与动物细胞凋亡蛋白酶活化因子-1相同序列的植物基因产物;Cyt c的释放对PCD的激活作为细胞凋亡的古老机制,从多细胞生物的单细胞祖先继承并进化而来。 相似文献