亚麻快速生长期细胞壁形成相关基因的表达分析

【目的】亚麻在快速生长期其韧皮纤维细胞发育在SP(the snap point)点上下端分别经历细胞伸长和次生细胞壁加厚2个不重叠时期。研究亚麻快速生长期不同组织、不同时期、不同器官中与细胞壁形成相关的β-半乳糖苷酶(Lu BGALs)、纤维素合酶(Lu CESAs)等家族基因的表达谱,探讨快速生长期亚麻韧皮纤维细胞细胞壁的发育模式,为改善亚麻纤维产量提供理论依据。【方法】以生长45 d的亚麻根、茎韧皮纤维、叶为材料,用透射电镜观察并测量茎韧皮纤维细胞细胞壁结构和厚度,采用实时荧光定量(q RT-PCR)方法,研究亚麻快速生长期Lu BGALs和Lu CESAs等细胞壁形成相关的基因在亚麻韧皮纤维不同阶段的表达特点。【结果】在SP点上部TOP端纤维细胞细胞壁薄,约110 nm;紧邻SP点茎中部的MID区(约500 nm)和茎下部的BOT区(约650 nm),细胞壁厚度明显增厚,细胞壁质地均一,没有明显的分层现象,说明SP点中部和下部韧皮纤维细胞细胞壁已经开始加厚但还未进入次生壁加厚阶段,与TOP明显不同。亚麻Lu BGAL1在TOP区的表达显著低于MID区和BOT区,表明其主要参与纤维细胞细胞壁加厚过程。而Lu BGAL3、Lu BGAL6、Lu BGAL9在TOP区表达最高,MID区次之,表明此类基因主要参与亚麻韧皮细胞伸长和细胞壁重建过程。Lu BGAL5在幼嫩的TOP区表达量高,在亚麻茎较为成熟的MID区较低,说明Lu BGAL5在细胞壁形成过程中起作用。其他BGALs基因的表达量均较低。在亚麻茎幼嫩的TOP区纤维细胞中,亚麻纤维素合酶基因Lu CESA1、Lu CESA3、Lu CESA7、Lu CESA8、Lu CESA9和Lu CESA10都检测出较高的表达量,且明显高于其在MID区和BOT区的表达。其中Lu CESA3和Lu CESA10在MID区的表达显著低于BOT区,其他几个CESAs基因在MID和BOT的表达并无明显差异。结合这些基因在亚麻快速生长期不同器官中的表达模式,结果说明,亚麻中6个CESA(Lu CESA1、Lu CESA3、Lu CESA7、Lu CESA8、Lu CESA9和Lu CESA10)主要促进亚麻韧皮纤维细胞的伸长。Lu Su Sy在幼茎韧皮纤维细胞中表达量高,表明亚麻茎伸长和加粗需要大量能量。Lu XTH4在亚麻细胞壁发育过程中发挥作用。【结论】快速生长期亚麻茎韧皮纤维细胞细胞壁没有次生加厚过程;Lu BGAL3、Lu BGAL5、Lu BGAL6、Lu BGAL9、Lu CESA1、Lu CESA3、Lu CESA9和Lu CESA10在亚麻细胞壁细胞伸长过程中起作用;Lu BGAL1主要促进亚麻细胞壁加厚过程;Lu Su Sy和Lu XTH4在亚麻细胞壁发育中发挥作用。

苎麻韧皮纤维超微结构的研究

为了寻求苎麻栽培的科学管理依据及提高苎麻纤维产量和品质的途径 ,采用透射电子显微镜对苎麻纤维细胞超微结构进行了观察 .结果表明 ,苎麻纤维细胞壁具有 6个层次 ,其中初生壁 1层 ,次生壁 5层 .结合光学显微镜观察 ,发现苎麻纤维次生壁具 3个不同的螺旋层次 ,即外层、中层和内层 ,内、外层纤维素微纤丝近横向排列 ,中层微纤丝近轴向排列 ;结节处纤维素微纤丝出现断裂、缺损或附加 ,这些是影响苎麻纤维长度、强力。

亚麻韧皮纤维细胞发育分子生物学研究进展

亚麻纤维是初生韧皮纤维,具有良好的纺织性能。由于亚麻具有二倍体、植株小、基因组小、自花授粉等特点,作为研究韧皮纤维发育的模式植物。亚麻韧皮纤维细胞的发育,经历细胞延长和次生细胞壁加厚两个不重叠时期。形态学上这两阶段是被分界点(the snap point)分开的,分界点以上细胞伸长,分界点以下的细胞次生细胞壁加厚。这两个时期决定了韧皮纤维的长度和强度,对纤维的品质起着重要作用。综述了亚麻韧皮纤维细胞这两个发育时期的分子生物学方面的研究进展。

高频超声检测正常血压高值人群肱动脉内皮功能的临床观察

目的:利用高频超声检测正常血压高值人群血管内皮依赖性与非依赖性舒张功能。方法:本研究分三组,选择50例1级高血压病患者(A组),50例正常血压高值人群(B组),与50例健康体检者(C组),测量静息时,反应性充血后及舌下含服硝酸甘油后肱动脉内径的变化,并计算比较3组的内径变化率。结果:静息状态下,3组间肱动脉内径差异无显著意义,肱动脉的反应性充血后引起的内径变化百分率为A组<B组<C组;A组、B组与C组比较差异有非常显著意义(P<0.01),且A组与B组间比较差异亦有显著意义(P<0.05);含服硝酸甘油后,3组间肱动脉内径比较差异均无显著意义(P>0.05)。结论:正常血压高值时己存在内皮依赖性血管舒张功能失调,高血压时损伤更为明显。

韧皮纤维的层级结构及其力学行为研究进展

韧皮纤维是一种重要的非木质植物纤维,具有较好的力学性能和环境友好性,被广泛用于增强复合材料。在韧皮纤维细胞壁中,螺旋结构的纤维素被半纤维素、果胶、木质素等无定形基质聚合物包裹。随着纤维素微纤丝角度变化,形成了多薄层/壁层的细胞壁结构。这种不同层级细胞壁的组装构筑,对于韧皮纤维力学性能的产生与力学行为的表现均具有重要影响。本文总结了以麻为代表的韧皮纤维在组织层级、细胞层级、细胞壁层级及分子层级的结构特点;重点分析了不同微观尺度的构造特征对单轴拉伸过程中纤维力学行为的影响;最后对韧皮纤维层级结构与力学行为研究存在的问题及未来发展方向提出了建议和展望,以期为韧皮纤维的利用及多尺度仿生结构的构建提供新思路。