木质部细胞分化的程序

本文主要对近十几年来有关木质部细胞分化研究中使用的实验系统及用这些系统所取得的重要进展作了评述.并以作者实验室的研究成果为基础,结合国内外研究进展,提出木质部细胞分化程序由参与细胞编程死亡(PCD)和次生壁构建的全部基因综合编制而成.以PCD过程各阶段的划分标准来看,木质部细胞分化中从IAA诱导形成层细胞平周分裂到细胞扩大前为PCD的起始阶段,其间包括死亡信号的发生、接受和传导,以及启始caspase(半胱氨酰基天门冬氨酸蛋白酶)类似物(例如caspase-8类似物)的活化;木质部母细胞的径向扩大为PCD的效应阶段,而效应caspase类似物(例如caspase-3类似物)活化DNase、DNA的片段化及次生细胞壁的构建和各种细胞器的解体则为PCD的清除降解阶段.至今还无法将DNase活化及其引起的DNA断裂过程与次生细胞壁构建过程分开.

UV-B辐射对青杄花粉管生长的影响

【目的】研究UV-B辐射对青杄花粉管生长和细胞壁构建的影响,为阐明UV-B辐射对裸子植物花粉管生长的影响及其机制提供依据。【方法】以裸子植物青杄(Picea wilsonii)花粉为材料,首先检测在可见光背景下增补不同强度UV-B辐射后处理花粉24 h对花粉管长度和顶端宽度的影响,确定UV-B辐射处理对花粉管生长的效应及其适宜处理强度;然后对单纯可见光下以及可见光和适宜强度的UV-B辐射复合处理下生长24 h的花粉管,用荧光探针Calcofluor和水溶性苯胺蓝分别标记花粉管细胞壁中纤维素和胼胝质后在荧光显微镜下观察并比较它们在细胞壁中的分布,用单克隆抗体LM19和LM20分别标记花粉管细胞壁中酸性果胶质和酯化果胶质后在激光扫描共聚焦显微镜下观察并比较它们在细胞壁中的分布。【结果】在可见光和0、0.2、0.4、0.6和0.8 W·m-2的UV-B辐射复合处理下生长24 h的青杄花粉管,随着UV-B辐射强度的增大,花粉管长度逐渐变短,许多花粉管呈现顶端膨大,说明UV-B辐射抑制青杄花粉管的极性生长,且具有强度依赖性;UV-B辐射强度达到0.4 W·m-2时开始显著抑制青杄花粉管生长,说明0.4 W·m-2为适宜的UV-B辐射处理强度。在单纯可见光下,纤维素在花粉管细胞壁上均匀分布,胼胝质均匀分布在花粉管侧壁而顶端细胞壁中分布较少,酸性果胶质仅分布在花粉管侧壁上,而酯化果胶质仅分布在花粉管顶端细胞壁中;在可见光和0.4 W·m-2 UV-B辐射复合处理下,纤维素和胼胝质在花粉管顶端细胞壁中的分布显著大于侧壁,酸性果胶质由原来仅分布于花粉管侧壁转变为主要分布于花粉管顶端和亚顶端的细胞壁,酯化果胶质由原来仅分布在花粉管顶端细胞壁转变为分布于整个花粉管细胞壁中。【结论】UV-B辐射对裸子植物青杄花粉管极性生长具有抑制效应,该效应是由于UV-B辐射影响了花粉管细胞壁中纤维素、胼胝质、酸性果胶质和酯化果胶质等构建物的正常定向分布。