磷饥饿胁迫下两种山核桃叶肉与根尖细胞的超微结构特征

目的:解析在磷饥饿胁迫下叶肉和根尖在亚细胞层面的超微结构变化特征。方法:以半年生山核桃和薄壳山核桃幼苗为试材,采用水培方法进行磷胁迫对比处理,用透射和扫描电镜观察叶肉和根尖细胞的超微结构。结果:相比对照组,缺磷处理下,两种山核桃属植物叶肉细胞中均出现内含物增加,核质电子密度升高,常染色质与异染色质相间分布更均匀,淀粉粒膨大、叶绿体肿胀,线粒体拟核区扩大,嗜锇颗粒、蛋白-脂类复合体球、磷酸钙颗粒物质基本不可见;气孔均关闭,蜡质分泌增多。其中,山核桃叶绿体基粒片层紊乱,线粒体明显减少,多泡体结构增加,根尖细胞降解严重,而薄壳山核桃类囊体仍垛叠规则,根尖细胞完整、仅内部细胞器发生变化。结论:两种山核桃属植物在缺磷条件下的亚细胞超微结构变化相似,但薄壳山核桃亚细胞超微结构表现更稳定,表明其在缺磷胁迫下的适应能力与抗性更强。

miR399a在番茄磷饥饿响应中的作用

磷饥饿胁迫可引起植物生长缓慢进而影响产量.作为植物中参与磷饥饿响应的关键微小核糖核酸(micro ribonucleic acid,microRNA),microRNA399(miR399)在番茄(Solanum lycopersicum)中的功能及作用机制尚待阐明.通过在不同浓度磷水平下培养野生型和过表达miR399a番茄株系,测定各植株根长、侧根数量和根冠比等形态指标,分析各植株中Sly-miR399a和phosphate 2(PHO2)的基因表达量,并检测各植株中无机磷含量、叶绿素和花青素含量、紫色酸性磷酸酶以及过氧化物酶活性等生理指标.结果表明,相较于野生型株系,过表达番茄株系中的Sly-miR399a表达水平显著升高,而PHO2表达水平显著下调;在低磷浓度培养下,野生型和过表达Sly-miR399a番茄植株主根均显著变长,且侧根数量显著增加;而无论磷浓度高低,过表达Sly-miR399a番茄株系植株根长均增加;过表达Sly-miR399a还可以促进植株体内无机磷积累,并引起番茄叶片中叶绿素和花青素含量增加,番茄植株紫色酸性磷酸酶和过氧化物酶活性增强.研究验证了miR399a在番茄中参与磷饥饿胁迫响应,揭示miR399的功能在植物中具有保守性.