胼胝质沉积与花粉发育

胼胝质是一种β-1,3-葡聚糖,普遍存在于高等植物中,多见于细胞壁,在植物生长发育过程中起着重要的调节作用,胼胝质沉积及其调控也逐渐成为植物生物学的热点研究领域。胼胝质适时的沉积和降解是花粉完成正常生长发育所必需的,胼胝质沉积异常,过多沉积或沉积量不足,提前降解或延迟降解都会导致花粉败育,从而造成植物雄性不育。胼胝质沉积直接受胼胝质合成酶基因和胼胝质酶基因调控,还有众多调控基因的间接调控,但很多基因在花粉发育中的功能还有待进一步的鉴定,已发现的基因的调控途径和具体调控过程还不十分清楚。本文根据近年来花粉发育涉及的胼胝质沉积的最新研究进展和结果,总结胼胝质沉积对花粉发育的重要影响过程,深入探讨胼胝质沉积的相关分子调控机制,以期为开花植物花粉发育的胼胝质调控机理研究提供理论参考。

褐飞虱取食对不同耐虫性水稻胼胝质沉积的影响

利用冷冻切片和荧光显微技术检测了褐飞虱取食对不同耐虫性水稻叶鞘组织中胼胝质的分布、形态和数量的影响,发现胼胝质主要分布在韧皮部组织、薄壁组织、表皮组织和木质部组织中,尤其以韧皮部筛管中的胼胝质沉积最多;胼胝质的形态主要有丝状、颗粒状,尤其是小颗粒占大多数。在褐飞虱取食、人工针刺或者注射褐飞虱唾液后,不同耐虫性水稻叶鞘组织胼胝质的沉积数量和面积明显增加,尤其是感虫品种TN1增加显著。移除褐飞虱后稻株恢复生长8d,与处理前比较,感虫品种的胼胝质数量和面积无明显差异,耐虫品种Utri Rajapan明显减少,抗生性品种Rathu Heenati略有减少。停止人工针刺或注射褐飞虱唾液后稻株恢复生长8d,感虫品种的胼胝质数量和面积显著增加,耐虫品种无明显差异,抗生性品种有所增加。上述结果说明,品种耐虫性与叶鞘维管束组织中胼胝质的沉积数量和沉积面积有关。

TSWV侵染辣椒的胼胝质沉积及细胞病理学研究

【目的】研究番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt orthotospovirus,TSWV)侵染寄主植物辣椒(Capsicum annuum)时辣椒的防御反应,揭示其病变规律。【方法】摩擦接种TSWV,于接种后1、3、7、14和21 d采集辣椒系统叶片,利用苯胺蓝染色法和透射电子显微镜技术观察胼胝质沉积及超微结构变化。【结果】TSWV接种于辣椒后,辣椒细胞内观察到TSWV病毒粒子,在辣椒系统叶片气孔、筛管和细胞壁上均观察到胼胝质沉积,同时细胞超微结构发生病变,叶绿体结构被破坏,出现变形和解体现象,严重时引发细胞死亡。【结论】TSWV侵染辣椒后,辣椒启动胼胝质沉积进行防御反应,以阻止病毒进一步入侵;但同时也会引起细胞发生病变,导致植物出现褪绿、畸形和坏死等现象。

水稻条纹病毒胁迫下抗、感病水稻品种胼胝质的沉积

为进一步探讨脱落酸(abscisic acid,ABA)在水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)与水稻互作中的作用,采用徒手切片法及苯胺蓝荧光染色技术研究RSV胁迫对抗、感水稻品种叶片中胼胝质沉积的影响。在RSV胁迫下,感病水稻叶片组织中胼胝质的荧光强度与健株无显著差异;而抗病水稻叶片组织中胼胝质的荧光强度却较健株明显增强,其中,大维管束中的维管束鞘内层厚壁细胞、木质部和韧皮部以及维管束鞘延伸的厚壁组织、小维管束、表皮细胞以及叶肉细胞均有较强的胼胝质荧光出现;且抗病水稻中的胼胝质荧光强度强于感病水稻。这说明水稻品种的抗性与胼胝质的沉积有关,ABA参与了RSV与水稻的互作,增强了水稻抗RSV的作用。