擬南芥(Arabidopsis thaliana)種子至幼苗發(fā)育中導(dǎo)管分子的發(fā)生與連接

《擬南芥(Arabidopsis thaliana)種子至幼苗發(fā)育中導(dǎo)管分子的發(fā)生與連接》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、http://www.paper.edu.cn擬南芥（Arabidopsisthaliana）種子至幼苗發(fā)育中導(dǎo)管分子的發(fā)生與連接畢冬玲汪矛*孔令安周樹敏中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院，北京100094.E-mail：wangmao5402@cau.edu.cn摘要擬南芥發(fā)育早期導(dǎo)管分子的發(fā)生與連接至今并不十分清楚。本文應(yīng)用共聚焦激光掃描顯微鏡觀察了野生型擬南芥種子至幼苗發(fā)育中導(dǎo)管分子的啟動(dòng)與連接。結(jié)果表明：種子萌發(fā)后2h，自第一個(gè)啟動(dòng)位點(diǎn)——子葉節(jié)區(qū)下部啟動(dòng)導(dǎo)管分子的分化，然后向下依次形成下胚軸和根的導(dǎo)管分子，再向上形成了子葉

2、節(jié)區(qū)中部的導(dǎo)管分子。種子萌發(fā)后10h，自第二個(gè)啟動(dòng)位點(diǎn)——子葉葉片中部偏下方啟動(dòng)導(dǎo)管分子的分化，并逐漸完成與子葉節(jié)之間的導(dǎo)管分子連接以及子葉葉片羽狀環(huán)緣脈中導(dǎo)管分子的建成。種子萌發(fā)后7d，由上胚軸-苗區(qū)形成的導(dǎo)管分子向下與子葉節(jié)區(qū)上部形成的導(dǎo)管分子發(fā)生連接，至此形成該幼苗軸向和側(cè)向器官中導(dǎo)管分子的完整連接。本研究揭示了擬南芥發(fā)育早期導(dǎo)管分子發(fā)育的時(shí)空性，可為生長(zhǎng)素誘導(dǎo)導(dǎo)管分子分化的研究提供佐證。關(guān)鍵詞擬南芥種子與幼苗導(dǎo)管分子發(fā)生連接1．引言植物維管系統(tǒng)具有運(yùn)輸物質(zhì)、傳遞信息、機(jī)械支持和阻礙真菌及其它寄生物侵染等多[1]

3、種功能，因此研究維管系統(tǒng)的發(fā)育已成為一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。到目前為止，人們運(yùn)用生理、[2]生物化學(xué)和分子生物學(xué)等多種手段來(lái)研究維管系統(tǒng)的發(fā)育。生理學(xué)研究表明生長(zhǎng)素對(duì)于[3]維管系統(tǒng)分化十分重要；生物化學(xué)和減數(shù)雜交方法的研究也表明大量的蛋白質(zhì)參與了管[4]狀分子的形成，例如次生壁的形成和細(xì)胞程序性死亡過(guò)程；分子生物學(xué)的研究進(jìn)一步證[5]明了某些基因在維管組織分化中的作用。目前擬南芥和菜豆已成為研究維管系統(tǒng)發(fā)育的[6,7]模式植物，尤其對(duì)擬南芥突變體的研究已為人們了解不同部位維管系統(tǒng)發(fā)育的分子機(jī)制[8,9][10,11,12,13

4、]開拓了道路，例如控制維管束的排列、真葉葉脈網(wǎng)絡(luò)的形成、原形成層細(xì)胞的[14,15][16,17][18,19,]分化、初生木質(zhì)部和次生木質(zhì)部的分化以及葉和莖中維管組織的結(jié)構(gòu)等。然本課題得到教育部博士點(diǎn)基金（項(xiàng)目編號(hào)：20020019034）資助http://www.paper.edu.cn而到目前為止，對(duì)野生型擬南芥種子至幼苗發(fā)育早期初生維管系統(tǒng)中導(dǎo)管分子發(fā)育的時(shí)空性研究，至今尚未見詳細(xì)報(bào)道。本研究以野生型擬南芥為材料，首次應(yīng)用共聚焦激光掃描顯微鏡對(duì)其整體透明材料觀察，追蹤種子萌發(fā)至幼苗發(fā)育過(guò)程中，導(dǎo)管分子在軸向和側(cè)

5、向器官發(fā)生的位點(diǎn)、分化過(guò)程以及連接方式，以此揭示擬南芥初生維管系統(tǒng)中導(dǎo)管分子發(fā)育的時(shí)空性；能為生長(zhǎng)素引起導(dǎo)管分子的分化提供佐證；同時(shí)也可為擬南芥突變體的維管系統(tǒng)發(fā)育及相關(guān)生理生化和分子生物學(xué)研究提供參考。2.實(shí)驗(yàn)材料及方法2.1種子及幼苗培養(yǎng)選取Columbia生態(tài)型野生型擬南芥（Arabidopsisthaliana）種子用0.5%高錳酸鉀消毒5分鐘，蒸餾水沖洗三遍后，置于1%瓊脂培養(yǎng)基上，在HPG-400H人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)箱中的光期溫度為23℃，暗期溫度為17℃；光照周期為16/8h。種子萌發(fā)5天后轉(zhuǎn)移到

6、培養(yǎng)土（蛭石：方解土為1：1）中，在室溫24℃進(jìn)行幼苗培養(yǎng)。2.2應(yīng)用共聚焦激光掃描顯微鏡觀察整體透明材料取種子萌發(fā)后1h、2h、3h、4h、5h、6h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h、28h和5d、6d，7d的材料，在7%NaOH溶液中浸泡24h（其中裹有種皮的材料先要去除種皮），蒸餾水沖洗三遍后,再用50%乙醇沖洗三遍,放入10%甘油中，在50℃溫箱中揮發(fā)至100%甘油。材料用甘油封片。上述材料(每一時(shí)間點(diǎn)取2-3個(gè)樣本)在整體透明前用體視顯微鏡觀察；整體透明后材料不經(jīng)染色，用ZEI

7、SSLSMMETA-5共聚焦激光掃描顯微鏡觀察并拍照，其中激發(fā)光是488nm,每張圖片有二十五張光切片，光切片厚度為0.9μｍ。以上實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次。2.3石蠟切片取擬南芥種子萌發(fā)后5d的材料（每次取5個(gè)樣本，重復(fù)2次），用50%FAA溶液固定，經(jīng)乙醇系列脫水和二甲苯透明，浸蠟并包埋，用旋轉(zhuǎn)切片機(jī)做縱切連續(xù)切片，切片厚度為8μｍ，經(jīng)番紅固綠對(duì)染后制成永久切片，在Olympus光學(xué)顯微鏡下觀察并拍照。http://www.paper.edu.cn3.結(jié)果3.1擬南芥種子萌發(fā)后1-6h觀察擬南芥種子萌發(fā)后1-6h，在體視顯微鏡

8、下觀察：胚為曲生胚，子葉包于種皮內(nèi)。初期子葉彎曲并與胚根成一定角度，后期由于子葉葉柄的伸長(zhǎng)，使子葉與胚根所呈的彎曲度逐漸變小。經(jīng)整體透明處理材料在共聚焦激光掃描顯微鏡下觀察：種子萌發(fā)后1h，未見導(dǎo)管分子的分化，此時(shí)子葉的原形成層已經(jīng)形成，由于原形成層細(xì)胞處于待分化狀態(tài)，細(xì)胞質(zhì)較濃厚，細(xì)胞壁未有木質(zhì)素沉積，因此原形成層細(xì)胞未見自發(fā)熒