低溫對(duì)毛果楊韌皮部篩分子胼胝質(zhì)沉積的影響.pdf

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1、第34卷第2期電子顯微學(xué)報(bào)Vo1．34．No．22015年4月JournalofChineseElectronMicroscopySociety2015—04文章編號(hào)：1000—6281(2015)02—0121—05低溫對(duì)毛果楊韌皮部篩分子胼胝質(zhì)沉積的影響張夢(mèng)婕，丁琦，賀新強(qiáng)，李仲芳’(1．甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州730070；2．北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，北京100871；3．天水師范學(xué)院，甘肅天水741000)摘要：利用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察了低溫對(duì)毛果楊韌皮部篩分子胼胝質(zhì)沉積以及篩域結(jié)構(gòu)的影響。觀察結(jié)果顯示

2、，低溫(4℃)處理1周后，毛果楊韌皮部篩分子的胼胝質(zhì)沉積明顯減少，篩孔的面積也呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。結(jié)果表明低溫抑制了胼胝質(zhì)在篩分子中的沉積，已有的胼胝質(zhì)也快速降解消失，胼胝質(zhì)沉積變化伴隨著篩孔面積改變。研究結(jié)果將有助于揭示楊樹年生長(zhǎng)周期過程中環(huán)境因素對(duì)于韌皮部篩分子結(jié)構(gòu)與功能的調(diào)控機(jī)制。關(guān)鍵詞：毛果楊；胼胝質(zhì)；篩板；篩孔～，一中圖分類號(hào)：Q949；Q336文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／j．1000—6281．2015．02．007楊樹是楊柳科(Salicaceae)楊屬(Populus)植物運(yùn)輸具有一定的調(diào)控作用。除此之外，生物以

3、及的統(tǒng)稱，主要分布在歐洲、亞洲及北美洲。楊樹的種非生物性的創(chuàng)傷反應(yīng)能夠顯著地誘導(dǎo)韌皮部篩管中植栽培不僅有巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且有很大的生態(tài)胼胝質(zhì)的積累，可能是由于植物對(duì)創(chuàng)傷反應(yīng)的一種效益和社會(huì)效益。北溫帶分布的木本植物應(yīng)對(duì)于季防御機(jī)制。近年來，通過遺傳學(xué)以及分子生物節(jié)的變化具有生長(zhǎng)周期性，其年生長(zhǎng)周期包括活動(dòng)學(xué)手段對(duì)于控制胼胝質(zhì)合成及水解的生物學(xué)過程的期和休眠期。在休眠的過程中樹木的形成層會(huì)停止研究取得了較大的進(jìn)展，在擬南芥中克隆了12個(gè)胼細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化。到來年春天，樹木重新開始胝質(zhì)合成酶，并且對(duì)于其中一些的生物學(xué)功能進(jìn)行生長(zhǎng)，形

4、成層也開始新一輪的生長(zhǎng)季。由于形成層了系統(tǒng)的研究’。對(duì)于擬南芥韌皮部胼胝質(zhì)合成的這一特點(diǎn)，其活動(dòng)樣式以及木質(zhì)部和韌皮部發(fā)育酶缺失突變體的研究表明沉積在韌皮部的胼胝質(zhì)還一直是植物生理學(xué)、植物發(fā)育生物學(xué)和林學(xué)的重要可能參與了早期篩管分子篩板上篩孔的發(fā)育過研究對(duì)象。程。胼胝質(zhì)是一種以B一1，3鍵結(jié)合的葡聚糖。在植雖然在擬南芥中已經(jīng)克隆了韌皮部胼胝質(zhì)合成物生長(zhǎng)發(fā)育過程中通過快速合成或降解來參與影響酶的相關(guān)基因，但是，人們對(duì)于環(huán)境因素如何控制韌植物正常的生長(zhǎng)代謝過程”。胼胝質(zhì)一般由胼胝皮部篩分子胼胝質(zhì)的沉積仍然了解很少。本實(shí)驗(yàn)室質(zhì)合成酶催化產(chǎn)

5、生，廣泛存在于植物花粉管、篩分的前期研究發(fā)現(xiàn)在楊樹年生長(zhǎng)周期過程中，韌皮部子、胞間連絲、細(xì)胞板以及創(chuàng)傷或衰老組織等處，在沉積的胼胝質(zhì)會(huì)發(fā)生季節(jié)性的改變。因此，胼胝質(zhì)植物的花粉發(fā)育、花粉管生長(zhǎng)、生物和非生物脅迫應(yīng)在韌皮部篩分子的沉積可能受到年周期變化過程中答、篩板的發(fā)育與調(diào)控、胞間連絲調(diào)控以及細(xì)胞板的環(huán)境因素如光照和溫度的調(diào)控。在本研究中，作者形成等生命活動(dòng)的過程中都發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作利用低溫(4℃)處理活動(dòng)期的毛果楊，并檢測(cè)在此用“。過程中韌皮部篩分子胼胝質(zhì)以及篩孑L的變化，結(jié)果胼胝質(zhì)能夠與苯胺藍(lán)(Anilineblue)結(jié)合發(fā)出表

6、明低溫誘導(dǎo)能夠顯著地減少韌皮部胼胝質(zhì)的沉特異的黃綠色熒光，因此，在光鏡下用苯胺藍(lán)染色觀積，且掃描電子顯微鏡觀察顯示低溫處理后毛果楊察韌皮部的黃綠色熒光是一種檢測(cè)韌皮部胼胝質(zhì)沉韌皮部的篩孔面積明顯變小。這些觀察結(jié)果將有助積的有效手段“。胼胝質(zhì)能夠沉積在韌皮部篩管于進(jìn)一步研究揭示楊樹年生長(zhǎng)周期過程中環(huán)境因素的篩孔周圍，對(duì)篩管細(xì)胞的發(fā)育以及篩管內(nèi)物質(zhì)的對(duì)于韌皮部篩分子結(jié)構(gòu)與功能的調(diào)控機(jī)制。收稿日期：2014—12—26；修訂日期：2015—01—28基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No．31270219，No．31300499)．作者

7、簡(jiǎn)介：張夢(mèng)婕(1989一)，女(漢族)，河北唐山人，碩士研究生．E—mail：zmjin407@163．COrn通訊作者：李仲芳(1963一)，女(漢族)，甘肅天水人，教授．E—mail：fangming9039@126．COBl24電子顯微學(xué)報(bào)J．Chin．Electr．Microsc．Soc第34卷積在韌皮部篩分子的篩域，經(jīng)苯胺藍(lán)染色后在熒光南芥中，韌皮部胼胝質(zhì)合成酶的缺失會(huì)導(dǎo)致韌皮部顯微鏡下激發(fā)出藍(lán)綠色的熒光(圖1C)，而低溫處理篩孔發(fā)育異常。而在本研究中，作者的研究表明1周后，其韌皮部篩分子沉積的胼胝質(zhì)完全消失，幾低溫抑制了

8、胼胝質(zhì)在篩分子中的沉積，可能是通過乎觀察不到任何藍(lán)綠色熒光點(diǎn)(圖1e)；這些結(jié)果表抑制韌皮部特異表達(dá)的胼胝質(zhì)合成酶的表達(dá)來實(shí)明1周的低溫處理能夠抑制活動(dòng)期毛果楊韌皮部篩現(xiàn)。同時(shí)，篩分子已有的胼胝質(zhì)也快速降解消失，從分子的胼胝質(zhì)沉積。而