卷柏属(Selaginella)管状分子的研究

[目的]研究卷柏管状分子的类型和特点。[方法]用扫描电子显微镜对经离析法处理的4种卷柏属植物的茎进行观察。[结果]中华卷柏和蔓出卷柏中具有管胞,其中蔓出卷柏中还可见梯状穿孔的管状分子,推测可能为导管;圆枝卷柏、垫状卷柏仅观察到导管,有梯状穿孔以及网状-梯状混合型穿孔2种类型。这4种卷柏中,圆枝卷柏和垫状卷柏的管状分子最为进化,蔓出卷柏次之,中华卷柏最原始。垫状卷柏、蔓出卷柏和中华卷柏的管状分子类型为首次报道。卷柏管状分子类型的不同可能与其生境有关。[结论]该研究为验证同形叶和异形叶类型卷柏管状分子的差别以及探讨卷柏管状分子的演化问题奠定了基础。

植物管状分子三维重建的树脂复型法

介绍了用于观察植物管状分子内部三维结构的树脂复型法及其具体的操作步骤和适用范围

国产对囊蕨亚科(蹄盖蕨科)植物的管状分子

利用扫描电镜观察了国产蹄盖蕨科(Athyriaceae)对囊蕨亚科(Deparioideae)10种植物及双盖蕨属(Diplazium Sw.)3种植物根状茎的管状分子。结果显示,这些管状分子端壁和侧壁的形态及结构分别相同且侧壁具有穿孔板(多穿孔板)。根据穿孔板的形态特征,将该亚科的管状分子分为5种类型:(1)梯状穿孔板,无穿孔的二型性现象;(2)梯状穿孔板,有穿孔的二型性现象;(3)网状穿孔板;(4)梯状-网状混合的穿孔板;(5)大孔状穿孔板。按照纹孔膜残留的程度又可分为3种:部分区域有完整的纹孔膜、残留呈网状或线状以及很少或无纹孔膜残留。结合前人的研究资料,发现蕨类植物的管状分子与被子植物的导管分子在形态和输导机理上存在明显差异,管胞和导管分子不能仅仅根据纹孔膜的存在与否来确定,而应根据穿孔板存在于端壁还是侧壁进行判断,即穿孔板仅存在于端壁的管状分子为导管分子;端壁和侧壁形态及结构分别相同,有或无穿孔板的管状分子为管胞。由此可以推测蕨类植物和裸子植物中输导水分和矿物质的管状分子主要为管胞。单叶双盖蕨属(Triblemma(J.Sm.)Ching)与双盖蕨属管状分子的特征并不相似,显示了将单叶双盖蕨属从双盖蕨属独立出来归入对囊蕨亚科的合理性。根据管状分子的特征,推测假蹄盖蕨属(Athyriopsis Ching)和蛾眉蕨属(Lunathyrium Koidz.)可能是比较进化的属,而介蕨属(Dryoathyrium Ching)相对比较原始,单叶双盖蕨属的系统位置应介于假蹄盖蕨属与介蕨属之间。

冰冻胁迫下树木管状分子内腔隙和栓塞的形成及其修复

许多树木管状分子细胞的细胞壁在冰冻期间并不随细胞内的水分迁移到细胞外冰晶上而塌陷。此时细胞内产生负压 ,负压的产生引起腔隙的形成 ,腔隙又会引起栓塞 ,导致树木内水分运输受阻。冻融循环可导致腔隙和栓塞的形成 ,或者冰冻之后 ,温度急剧回升时树木组织内的冰晶升华所致。在春季树木的根压得到恢复 ,从而使腔隙和栓塞部分消除 ,水分运输又得以畅通。冰冻胁迫对在高纬度和中高纬度的某些地区的树木的生长造成很大的危害 ,管状分子内腔隙和栓塞的形成就是其中之一 ,也是引起树木生长衰退或死亡的主要原因。本文对腔隙和栓塞的形成的原因、机理及其恢复进行了综述。

苏丹草管状分子体外诱导及木质素合成相关酶活力的变化

为探索C4作物次生细胞壁合成机制,以苏丹草新品系苏牧3号的胚性愈伤组织为材料,研究了光照、外源植物激素和活性炭对愈伤组织管状分子分化的影响,并对管状分子诱导过程中木质素含量、可溶性酚醛组分含量及其相关酶活力变化进行了分析。结果表明,在每天光照16 h、不含外源植物激素的基本培养基中添加3 g/L活性炭,诱导培养20 d,管状分子分化率最高,为51.97%,管状分子出现的起始时间为诱导培养第4 d;诱导培养21 d时,木质素含量达到最高值18.11%,与木质素合成相关的酶PAL、CAD活力也同时达到最高值,分别为5.915 0×10-3U/mg、8.366 7×10-2U/mg,此后木质素含量和PAL、CAD酶活力均无显著变化;POD活力诱导培养9 d时达到最高值132.24 U/mg,显著高于继代培养;可溶性酚醛组分含量先增后减,诱导培养12 d时达到最高值1.09μg/mg。

国产球盖蕨科植物管状分子的比较研究

利用扫描电镜观察了国产球盖蕨科10种植物,鳞毛蕨科6种植物的管状分子,结果显示:它们的管状分子端壁和侧壁的形态及结构分别相同,且侧壁具有穿孔板。它们具有4种类型的管状分子:(1)梯状穿孔板,无穿孔板的二型性现象;(2)梯状穿孔板,具有二型性现象;(3)梯状-网状混合穿孔板;(4)大孔状穿孔板。穿孔板仅存在于端壁的管状分子为导管分子,而端壁和侧壁形态、结构相似,有或无穿孔板的管状分子为管胞,蕨类植物中的管状分子主要为管胞,这与传统观点不同。管状分子的形态特征表明:球盖蕨科是鳞毛蕨群的成员,但不是原始成员,可能属于其中较为进化的类群,与鳞毛蕨科有许多共同特征,但仍存在较大差异,所以将其作为独立的科是合理的,推测球盖蕨科中的鱼鳞蕨属是比较进化的属,柄盖蕨属相对原始,红腺蕨属的系统位置应介于二者之间。

蹄盖蕨科三属植物管状分子的研究

扫描电镜观察假冷蕨属4种、冷蕨属3种、蹄盖蕨属3种植物根状茎中的管状分子,结果显示:这些管状分子端壁和侧壁的形态、结构相同且侧壁具有穿孔板(多穿孔板)。根据穿孔板的类型和穿孔的纹孔膜残留程度,我们发现假冷蕨属与蹄盖蕨属亲缘关系较近,进化地位较高,冷蕨属的进化地位相对原始。

睡莲科(Nymphaeaceae)管状分子的研究进展

睡莲科在被子植物中地位比较特殊,形态上复杂、多样,是系统研究的重要材料之一。一直以来,该科的解剖学上无导管的特征倍受关注。基于APG分类系统,对睡莲科的6个属的管状分子研究的现状做介绍和比较,并就其中存在的问题做了分析,指出过渡态导管需要统一的判断标准;而睡莲科的管状分子有必要做进一步的研究。

百日草离体叶肉细胞分化为管状分子概述

概述了植物细胞分化的模式系统——管状分子分化实验系统的建立以及基于该系统的管状分子分化的生理学、细胞学、生物化学和分子生物学等方面的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望。

莲叶柄管状分子离体次生壁的扫描电镜研究

本文首次用扫描电子显微镜观察了莲叶柄管状分子离体次生壁，发现了一些新的精细结构。莲叶柄管状分子次生壁的第二级构架包括两类“垂直线系统”：一类较细，结构简单，为次生壁物质在螺旋细丝之间固定位置上的简单填充；第二类“垂直线系统”较粗，其间有若干条细的垂直线，结构也较复杂，并且在第一级构架（螺旋加厚）和第二级构架（垂直线系统）交汇处形成带有孔洞的特殊结构。

蹄盖蕨科5种植物管状分子的研究

采用扫描电镜观察了国产蹄盖蕨科3属5种植物的管状分子,发现安蕨属、拟鳞毛蕨属和蹄盖蕨属管状分子结构类似,具体可分为3种类型:(1)梯状穿孔板,无穿孔板二型性现象;(2)梯状穿孔板,有穿孔板二型性现象;(3)梯状-网状混合穿孔板。除长江蹄盖蕨不具有梯状穿孔板,有穿孔板二型性现象外,其余4种均具有上述3种类型。该结果支持安蕨属、拟鳞毛蕨属和蹄盖蕨属三者之间有亲密关系的观点,并在前人基础上提出了新的管胞定义:管胞是指维管植物木质部中存在的一类狭长中空,端部圆凸或尖削,不具有明显端壁,侧壁具有多个侧壁穿孔板,纹孔膜从缺失到不同程度存在的死细胞。

5种蕨类植物木质部管状分子的研究

为研究蕨类植物木质部管状分子的类型及特点,分别对蕨(Pteridium aquilinumvar.latiusculum)、银粉背蕨(Aleuritopteris argentea)、华北薄鳞蕨(Leptolepidium kuhnii)、荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)和耳叶金毛裸蕨(Gymnopteris bipinnatavar.auriculata)5种蕨类的叶柄或根状茎维管束进行离析处理,并在光学显微镜和扫描电镜下观察和照相.结果显示:1)5种蕨类植物中都有导管分子存在,耳叶金毛裸蕨除具有导管分子外,还有管胞;2)导管分子普遍具有多穿孔板,穿孔板以梯状为主,偶有网状,但没有单穿孔板,各种蕨类的管状分子中都存在不同程度的纹孔膜残余;3)蕨导管分子的端壁和侧壁分化明显,存在网状穿孔板,并具有纹孔二型性现象,以及多孔性纹孔膜和凹槽结构;4)银粉背蕨叶柄导管分子的穿孔板有的与纹孔膜完整的壁相邻,根状茎导管分子的侧壁之间以"脊"状结构相隔;5)华北薄鳞蕨叶柄导管分子中存在不连续穿孔板,根状茎管状分子的端壁和侧壁分化鲜明;6)荚果蕨叶柄导管分子中存在网状-梯状混合型穿孔板;7)耳叶金毛裸蕨叶柄中同时具有导管分子和管胞,导管分子的穿孔板有的与纹孔膜完整的壁相邻;8)与被子植物相比,蕨类植物导管分子的特征在很大程度上体现了其原始性.

类叶升麻毛茛科次生木质部管状分子的研究

利用扫描电子显微镜对毛茛科类叶升麻(Actaea asiatica Hara)根和根状茎次生木质部中的管状分子进行观察，发现其管状分子类型丰富，主要有：管胞、管胞状导管、纤维导管和典型的导管分子，其中管胞、管胞状导管和纤维导管为在该类群中首次报道；在导管分子中，存在着梯状穿孔板、网状穿孔板、混合型穿孔板和单穿孔板，其中网状穿孔板和混合型穿孔板为在该类群中的首次报道；对其导管分子上的侧壁穿孔板、多穿孔板和纹孔膜残余也进行了描述。根据类叶升麻次生木质部中多变的管状分子类型，认为以往积累的有关毛茛科植物管状分子类型及导管穿孔板类型是不全面的，因此以该性状为参考作出的有关某一个类群的原始性和进化性的推论也是不可靠的。同时探讨了不同类型管状分子在类叶升麻不同器官的分布与其生理功能和生态环境的关系，同时将该植物作为毛茛科的代表类群，与其它基部类群植物导管分子进行了比较。

植物管状分子发育中的细胞凋亡

细胞凋亡在植物发育过程和防御机制中发挥着重要作用.植物细胞凋亡具有染色质固缩和边缘化、DNA片断化、核的降解、质膜内缩、大量囊泡的出现、细胞壁的修饰等特征,是由相关的基因、蛋白酶以及细胞色素C介导和调控的.本文根据国内外的研究报道,对两种管状分子(导管、筛管)发育过程中细胞凋亡的形态学变化以及机制进行分析,为进一步探讨细胞凋亡的途径和机制提供参考.

管状分子分化离体培养系统的建立及影响因素

管状分子是植物木质部的主要组成成分,具有复杂的形态学特征,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。在离体培养条件下,植物细胞可以通过分化或转分化的方式形成管状分子,为此建立了百日草、拟南芥、杨树等离体培养模式系统,用于观测管状分子分化细胞形态结构特征的变化以及相关影响因子的调节作用,并取得较大的进展。研究资料表明:离体条件下不同植物细胞分化形成管状分子培养条件不同,其中植物激素、木质形成素、渗透压、Ca2+、起始细胞密度、pH等均参与管状分子的分化调控。迄今为止,百日草系统是研究管状分子分化较为成熟的系统,而杨树系统是研究管状分子分化最具前景的林木模式系统。这些模式系统的建立可为单细胞水平上研究管状分子的分化提供极好的平台,从而可在分子水平上认识细胞分化进程及其调节机制,最终达到木材改良的目的。

中国特有植物海南草珊瑚管状分子的初步研究—草珊瑚属导管存在的例证

本研究采用常规的解剖学方法,对我国特有植物海南草珊瑚(Sarcandra hoinonensis(Pei)Swamy et Bailey)根和茎的木质部管状分子进行了初步研究。首次发现其根和茎中均有导管,进一步证明草珊瑚属(金粟兰科)植物有导管存在。

丝瓜果实发育过程中4-香豆酰辅酶A连接酶在管状分子分化中的作用

对丝瓜果实发育过程中４－香豆酰辅酶Ａ连接酶作为初步纯化，并对它的一些理化性质作了研究．结果表明４－ＣＬ含有两个同工酶，酶Ⅰ纯化１５．６８倍含量为２２．６３％；酶Ⅱ纯化４４．２３倍含量为３．９１％．酶Ⅰ对香豆酸和咖啡酸的亲合性大于酶Ⅱ的，酶Ⅰ的最适温度为４０℃，最适ｐＨ为８．０．研究表明４－ＣＬ活性与木质素的生物合成和管状分子分化密切相关，它们之间存在一种顺序关系。

蕨类植物管状分子的研究进展

介绍了蕨类植物管状分子的研究现状和进展,包括管状分子的形态、分类和生理学意义等;对管状分子的区别和定义做出了阐述;将蕨类植物、裸子植物和被子植物管状分子进行了比较;并对蕨类植物管状分子今后的研究做了展望。

凤尾蕨属5种植物孢子体形态研究

采用光学显微镜对凤尾蕨属5种植物孢子体形态特征进行观察和分析,以探讨该属植物的形态和亲缘关系,为凤尾蕨属的系统分类提供新的资料和依据.结果显示,该属5种植物的基本气孔类型为腋下细胞型和极细胞型;叶脉类型为无网眼的羽状分离型;副叶脉呈一回分叉平行分布;5种植物的维管束木质部多为单柱型管状中柱,也有部分双柱型网状中柱,管状分子中均有导管分子存在,仅在蜈蚣蕨和银脉凤尾蕨中发现管胞,其中井栏边草无纹孔膜残余.研究表明,蜈蚣蕨和银脉凤尾蕨较为原始,井栏边草、溪边凤尾蕨、紫轴凤尾蕨关系更近,也更为进化.