百合花粉管中的胞吞/胞吐作用观察分析

应用细胞膜染料FM4-64结合Zeiss 5 live快速扫描型共聚焦显微镜观察了百合花粉管中的吞排作用.结果显示,培养基中加入FM4-64后,染料迅速进入到花粉管中,并在花粉管顶端形成一个锥形的区域;锥形区域表现出周期性变化,并且与花粉管脉冲生长呈负相关,即锥形区形成期花粉管生长缓慢,而锥形区消退期花粉管生长迅速;在锥形区域的消退期,花粉管顶端,尤其是最顶端快速向前延伸,而在锥形区域的形成期,花粉管最顶端的延伸速度显著下降,但亚顶端区域仍基本维持原有的生长速度.研究发现,花粉管的最顶端既是内吞作用也是胞吐作用的主要场所,但胞吞作用仅局限于花粉管的最顶端,而胞吐作用发生在包括亚顶端在内的整个花粉管顶端;胞吞和胞吐作用在花粉管最顶端交替发生,可能是花粉管脉冲生长的一个非常重要的原因.

利用快速共聚焦显微镜观察花粉管中线粒体的分布及其动态变化

线粒体是真核细胞中高度动态变化的一种细胞器。但目前有关植物细胞,尤其是花粉管中线粒体的分布及其动态变化的信息还比较少。本文应用Zeiss 5 live快速共聚焦显微镜结合线粒体荧光探针Mitotracker Green对百合花粉管中线粒体的分布及其动态变化进行了观察和测定。结果显示,正常培养的百合花粉管中线粒体呈倒喷泉式移动,即花粉管基部的线粒体移动到亚顶端后即发生回流,因此花粉管顶端锥形区域内很少观察到线粒体的存在。对单个线粒体进行跟踪分析结果表明花粉管中的线粒体分为快速运动和锚定状态两种。快速移动的线粒体在花粉管两侧质膜下及花粉管中央沿着与花粉管长轴平行的方向运动,在花粉管亚顶端则沿着一定曲线移动;锚定在细胞质中的线粒体则随着胞质环流而被动移动。低浓度的微丝骨架抑制剂Jas处理时间依赖性地引起花粉管亚顶端的线粒体逐渐前移,并最终充满整个花粉管顶端,同时花粉管中快速移动线粒体的比例逐渐减少。上述结果表明,花粉管中的线粒体主要沿着微丝骨架进行快速移动,而花粉管亚顶端精细微丝组成的领区(Collar)在花粉管线粒体的分布和动态变化中起重要作用。