西北大学结构植物学研究七十年回顾

结构植物学科已有300多年的发展历史,主要研究植物的细胞、组织和器官在个体发育、系统发育和不同生境条件下显微结构和超微结构的发生、发育规律,以及如何利用这些结构规律为生产实践服务。西北大学结构植物学科起始于1953年,由已故植物学家胡正海教授建立。初期研究主要集中在橡胶植物猫儿尿和生漆植物漆树,系统研究这两种植物体内产生和贮存橡胶和生漆的结构——乳汁管,阐明乳汁管的形态结构、发生发育、各器官的分布规律,及橡胶和生漆的产生、转运和贮存过程等。理论研究上,以我国特有植物独叶草和心叶草独有的原始形态特征为切入点,用比较形态学方法系统研究了它们形态发生,为被子植物的演化研究提供了新的资料。

利用冰冻切片机快速制作木质茎的显微切片技术

【目的】植物的木质茎因次生维管组织含量多、细胞壁木质化程度高、质地较硬,所以徒手切片和石蜡切片均难以获得满意的切片效果。冰冻切片机可对一定硬度的组织进行切片,是植物木质茎制片的有效工具之一。【方法】利用冰冻切片机对一些质地均匀、含水量较高的幼小木质茎直接切片;对木质坚硬、含水量较少的茎,经过FAA固定液固定、OCT包埋后(-30)~(-25)℃冰冻切片,再用0.1%甲苯胺蓝染色,显微镜观察并拍照染色效果。【结果】来源于乔木或灌木,直径不超过6 cm的木质茎,利用冰冻切片均可快速获得结构完整、图像清晰、色彩丰富的显微结构图像。【结论】冰冻切片机可用于幼小木质茎的显微切片制作,结合甲苯胺蓝染色,具有简便、高效、易操作的优点。

虚拟轨道列车电磁兼容标准对比

虚拟轨道胶轮列车是一种以地面虚拟轨道为导向运行的公路车辆,它综合了公交车辆和有轨电车的城市客运、长编组等特点,是道路交通与轨道交通集成体。正因如此,适用于虚拟轨道列车电磁兼容标准,即可采用轨道交通系统电磁兼容标准GB/T 24338,又可采用道路交通电磁兼容标准GB 34660-2017。为此开展两种交通体系标准中涉及车辆和车辆上设备的电磁兼容性比对研究,对于提升虚拟轨道列车本身电磁兼容性具有重要意义和必要性。

光皮桦实时荧光定量PCR内参基因的筛选

[目的]利用定量PCR和表达分析软件研究候选内参基因在光皮桦不同组织中的表达稳定性,并通过目的基因的表达分析验证其可靠性,以获得可用于光皮桦定量PCR的稳定内参基因。[方法]选取16个常用的看家基因作为候选内参基因,设计引物,通过普通PCR、溶解曲线及琼脂糖凝胶电泳验证引物的特异性;通过实时荧光定量PCR及软件ge Norm、Norm Finder和Best Keeper分析候选内参基因在光皮桦16个不同组织中的表达稳定性,根据分析结果筛选出最佳的内参基因和组合,并进一步通过2个目的基因CSLD和KOR对内参基因的稳定性进行验证。[结果]PCR和电泳结果显示,候选内参基因PCR目的片段条带清晰单一,熔解曲线也呈现明显的单一峰,表明这些引物的特异性良好。利用特异引物,对这些候选基因在16个不同组织的表达进行分析,发现除了18S,其他基因的Ct值均集中在25~30之间,表明内参基因在不同组织中表达较稳定,它们之间的表达水平差异不明显。Norm Finder和Best Keeper分析结果均表明基因EF1α的稳定性最好,ge Norm计算得出最稳定的是TATA,而UBi-lp在所有候选内参基因中表达最不稳定。进一步选取3个稳定表达候选基因（EF1α,TATA和UBi4）及稳定性较差的UBi-lp作为内参基因,对2个目的基因CSLD和KOR在不同组织中的相对表达进行分析,结果表明这2个目的基因相对于3个稳定的内参基因显示出一致的相对表达量,而不稳定的内参基因UBi-lp并没有对表达数据进行有效的标准化,结果存在明显偏差。[结论]通过实时荧光定量PCR及综合3种软件分析的结果,在光皮桦不同的组织中,EF1α,TATA和UBi4内参基因的表达稳定性高,对这3个基因进行验证并明确其作为荧光实时定量PCR内参的可靠性。因此,EF1α,TATA和UBi4可作为研究基因在光皮桦不同组织器官中表达的稳定内参。

喜树果中喜树碱和10-羟基喜树碱的HPLC分析

目的:建立测定喜树果中喜树碱和10-羟基喜树碱的反相高效液相色谱法,并用该方法测定9个产地喜树果中喜树碱和10-羟基喜树碱的含量。方法:以Hypersil ODS(250 mm×4.0 mm,5.0 μm)为色谱柱;流动相A为水,B为甲醇;梯度洗脱:在0 min到40 min内流动相由A—B(60:40)到A—B(30:70);流速为1.0 mL·min^(-1);检测波长为254 nm;柱温为25℃。结果:喜树碱在0.10—1.00μg范围内线性关系良好,其低、中、高3个量的平均加样回收率分别为99.66%,100.3%,99.97%;RSD分别为0.57%,0.25%,0.43%。10-羟基喜树碱在0.30-4.00μg范围内线性关系良好,其低、中、高3个量的平均加样回收率分别为99.87%,99.98%,100.4%;RSD分别为0.32%,0.19%,0.34%。结论:该方法是一种灵敏、准确的分析法。

瘿椒树超长有性生殖周期的观察

瘿椒树Tapiscia sinensis为我国特有的珍稀保护植物,其有性生殖过程持续17个月之久。通过对花果发育形态的观察,揭示了瘿椒树超长生殖周期形成的主要原因是合子长时间休眠。瘿椒树花于当年5月开放,受精后的合子进入休眠状态,直到次年3月。休眠的幼果表现出一系列与越冬相适应的特征:子房壁表面形成木栓层,花托膨大,并向下延伸包围果柄等。次年4月果实开始发育,并迅速膨大,5月出现花果同期现象,至9月果实成熟。瘿椒树具长的合子休眠期和果实越年成熟现象,我们认为可将瘿椒树属Tapiscia提升为瘿椒树科Tapisciaceae。瘿椒树在生殖上的特异性和在系统学中的特殊性说明该类群在系统演化上的问题还需进一步的研究。

顺铂诱导人肺腺癌A549细胞系多重抗药性的形成

目的建立人肺腺癌的多重抗药细胞系－Ａ５４９／ＤＤＰ。方法采用恒定药物浓度，周期性作用的体外诱导法、ＭＴＴ法、光镜、电镜、活细胞计数法和免疫组化法进行研究。结果Ａ５４９／ＤＤＰ对顺铂抗药，对卡铂和鬼臼乙叉甙产生交叉抗药。Ａ５４９／ＤＤＰ的细胞形态发生了改变，但其体外细胞群体生长倍增时间与Ａ５４９的无差异。Ａ５４９／ＤＤＰ细胞ｂｃ１－２基因表达较Ａ５４９的增强。结论Ａ５４９／ＤＤＰ是抗药性能稳定的多重抗药细胞系，ｂＣ１－２基因过度表达可能是其多重抗药的机理之一。

喜树幼枝的喜树碱积累及其组织内定位

对喜树幼枝发育过程中各组织结构变化的观察和喜树碱含量的分析,以及荧光显微技术对喜树碱的定位研究,结果表明,幼茎和幼叶表面的单细胞腺毛和幼茎及幼叶内部由1～2层细胞包围而成的分泌道是喜树碱的主要积累部位。

贯叶连翘的分泌结构及其与金丝桃素积累的关系

贯叶连翘（ＨｙｐｅｒｉｃｕｍｐｅｒｆｏｒａｔｕｍＬ．）地上器官分布着分泌细胞球（黑色腺点）、分泌囊（半透明腺点）和分泌道（半透明腺条）３类内部分泌结构。分泌细胞球在茎、叶和花器官中均有分布，由２层鞘细胞包围多个分泌细胞构成实心的分泌细胞团。分泌囊主要分布于叶片中，分泌道则分布于花器官中，它们都是由１～２层切向扁平细胞围绕圆形或长形腔道构成，腔道的贮存物为精油。利用组织化学方法，结合荧光显微镜观察，证实金丝桃素类物质是由分泌细胞球（黑色腺点）所合成和积累的。通过用戊二醛和锇酸固定样品的显微和超微结构观察，发现金丝桃素类物质积累在成熟腺体分泌细胞的中央大液泡中，细胞周围浓厚的细胞质中分布着大量小液泡和高尔基体、内质网等细胞器。

中国芸香科植物叶分泌囊比较解剖学研究

利用整体透明、石腊和薄切片方法对芸香科２２属，４０种和２变种植物叶分泌囊的形态结构和分布进行了比较研究。成熟分泌囊都由鞘细胞和一层上皮细胞围绕圆形腔隙构成，上皮细胞扁平，细胞壁薄、完整，故分泌囊属裂生方式发生。鞘细胞１～５层，不同种类的层数有变化，个别种缺乏。内层鞘细胞为扁平的薄壁细胞，外层的细胞壁较厚。分泌囊的形态结构、着生位置和分布密度等在不同属或不同种间存在一定差异。根据分泌囊在叶中的分布位置和形态结构特点，可将其划分为：叶缘齿缝分泌囊，叶肉分泌囊和两者混合型。叶肉分泌囊又可分海绵组织分泌囊和栅栏组织分泌囊。在此基础上对该科各类型分泌囊的形态演化关系以及各亚科或各属间的亲缘关系进行了探讨。

机用镍钛器械ProTaper Next和ProTaper Universal在模拟根管内成形的能力

背景:目前机用镍钛锉尚无国际统一标准,应用于临床的几种镍钛系统在横截面形态、锥度变化、组成数量、中心钢量及切割刃角度等方面均有独特设计,使其清理成形能力、安全性能、切割效率等方面存在差异。ProTaper Next是在ProTaper Universal基础上的改良及创新,其在组成数量、刃部横截面形态、与根管壁接触点及尖端锥度等方面均进行了改进。目的:利用树脂模拟根管比较机用镍钛器械ProTaper Next和ProTaper Universal在弯曲根管内的成形能力。方法:使用机用镍钛器械ProTaper Next和ProTaper Universal采用冠向下法预备两组模拟树脂根管,预备过程中记录预备时间和器械变形及分离的发生,预备结束后使用Adobe Photoshop v7.0软件测量根管内外侧壁树脂去除量,并计算器械中心定位力。结果与结论:两组器械形变方面差异无显著性意义;ProTaper Next预备时间较ProTaper Universal明显缩短(P<0.05)。两组根管预备后中下段均有部分偏移。ProTaper Next X2在根管弯曲内侧在大多数测量点切割的树脂量少于ProTaper Universal F2(P<0.05)。ProTaper Next在大多数测量点的中心定位能力好于ProTaper Universal(P<0.05)。结果证实,两组镍钛器械ProTaper Next和ProTaper Universal均能较好地完成根管预备;在预备根管中下段时,都会造成一定程度上的偏移,但ProTaper Next的中心定位力总体上较ProTaper Universal好。

APGⅣ系统在植物学教学中的应用初探

基于DNA序列的APG植物分类系统能更自然地反映植物演化关系,在国外的植物学科学研究和教学中得到广泛应用。然而,国内植物学教学仍然沿用传统分类系统。为此,我们首次以APG系统为基础构建了全新的植物学教学体系,并在植物学课堂教学和野外实习中应用,取得了良好的教学效果。该体系也为植物学教材内容的更新奠定了基础。

虎杖根茎蒽醌类化合物细胞化学定位和含量测定(简报)

虎杖(Polygonum cuspidatum Sidb.et Zucc.)为蓼科多年生灌木状草本。其根茎入药。主要化学成分有蒽醌、萘醌、酚类和多糖化合物;其中蒽醌类化合物是虎杖的主要药用有效成分,包括大黄素、大黄酚,大黄素甲醚和大黄酸等。虎杖的蒽醌类化合物具显著的抗病毒、抗菌和消炎作用;并可保护心肌,防止血栓形成,改善微循环,提高细胞免疫力,也是致癌基因转导信号的抑制因子。关于虎杖蒽醌类化合物细胞化学研究尚未见报道。刘文哲等曾对贯叶连翘分泌结构中金丝桃素和大黄中蒽醌类同化合物进行了组织化学研究。

Ultrastructure of the Multicellular Nodules in Hypericum perforatum Leaves

With the development of the multicellular nodules in the leaves of Hypericum per plastids increased both in number and volume, and some plastids degenerated and were surrounded by dark tubular elements and vesicles. Some vesicles fused with vacuoles and secreted substances into vacuoles. There are many multivesicles, multimembrane structures and osmiophilic droplets in vacuoles of nodule cells. Meanwhile, dictyosome secreted vesicles into the vacuoles. However, there is a large central vacuole completely filled with secretory materials (hypericin) in matured multicellular nodules. This suggests that the osmiophilic droplets may be a precursor of hypericin originated from the degenerated plastids. There were abundant endoplasmic reticulums and dictyosomes between the plastids and osmiophilic droplets, suggesting that they may be involved in the synthesis and/or transport of the precursor of hypericin.

荠的花蜜腺发育解剖学研究

荠(Capsella brsa-pastoris(L.)Medic.)的花蜜腺共4枚,都呈半圆形、绿色。蜜腺由分泌表皮、泌蜜组织和维管束组成,属于结构蜜腺。在花的各部分分化后,由花托表层细胞恢复分裂能力形成蜜腺原基。在蜜腺发育过程中,泌蜜组织的液泡和淀粉粒发生有规律的变化。荠的花蜜腺按其着生位置,属于花托蜜腺;其发生方式属居间生长,4枚蜜腺同步发生;根据其结构和泌蜜前后的多糖物质变化分析,其原蜜汁源于维管束的韧皮部,通过泌蜜组织输送到气孔下腔,然后由变态气孔排出。

吴茱萸果实分泌囊发育和精油产生过程的超微结构研究

吴茱萸（Ｅｖｏｄｉａｒｕｔａｅｃａｒｐａ（Ｊｕｓｓ．）Ｂｅｎｔｈ．）果实分泌囊是通过其原始细胞群的中央细胞之间分离，以裂生方式形成。根据分泌囊发育过程中上皮细胞各细胞器的变化规律分析，质体变化最为明显，其体积和数量逐渐增加，基质中出现嗜锇滴和管状结构，周围有油滴分布，因而认为质体是精油的合成场所。精油合成后，通过质体膜转运到质体周围的光滑内质网或液泡中，然后由内质网膜或液泡膜所包被。最后这些含油的小泡直接与质膜融合，将精油释放至油腔中。

单叶血藤的胚胎学研究——小孢子发生及雄配子体发育

首次报道了大血藤科植物单叶血藤的小孢子发生及雄配子体发育过程。其花药壁发育类型为基本型。周缘细胞经2次平周分裂形成4层细胞,其中有些细胞仍能进行一次平周分裂,最后分别发育为纤维状加厚的药室内壁、中层和绒毡层。腺质绒毡层的细胞中可见乌氏体和脂质球状体。小孢子母细胞减数分裂胞质分裂为同时型,产生正四面体型四分体。成熟花粉为二细胞型。

大黄蒽醌类化合物的组织化学定位研究

利用新鲜材料的徒手切片直接观察、5% Na OH水溶液显色、荧光显微镜观察和戊二醛及锇酸固定薄切片法对大黄根茎蒽醌类化合物进行了组织化学定位研究。结果发现大黄根茎内蒽醌类化合物主要积累在次生木质部的木射线和次生韧皮部的韧皮射线细胞中。根据显色程度的不同 ,可以判断早期形成的维管射线细胞蒽醌类化合物的含量较晚期形成的射线细胞的含量高 。

花椒果实分泌囊发育过程的超微结构研究

电镜观察结果表明,花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim.)果实分泌囊是由裂生方式形成,由鞘细胞、上皮细胞和油腔构成。对分泌囊的原始细胞、油腔发生和扩大以及发育成熟3个时期的超微结构研究表明,其精油是在分泌囊油腔发生时开始积累,以油滴形态存在于上皮细胞的质体内及其周围的细胞质中。根据各细胞器的变化规律分析,质体是精油合成的主要场所,内质网参与精油的合成和转运,线粒体为上述活动提供能量。上皮细胞内积累的精油可能通过两种途径排出细胞,分泌至油腔内贮存。鞘细胞内也积累精油,其主要合成场所也与质体有关,以后转运至上皮细胞内。成熟分泌囊的质体由于功能改变,其内出现蛋白质结晶和淀粉粒。