毛白楊的形成層活動及其木材形成的組織和細(xì)胞生物學(xué)研究.pdf

1、中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所博士學(xué)位論文毛白楊的形成層活動及其木材形成的組織和細(xì)胞生物學(xué)研究姓名：殷亞方申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：木材科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師：姜笑梅20020625摘要摘要從組織和細(xì)胞水平上研究形成層細(xì)胞向木質(zhì)部細(xì)胞的分化，揭示木材的形成過程，是了解木材各種性質(zhì)成因的前提，也是開展木材形成的分子生物學(xué)研究的基礎(chǔ)。盡管已經(jīng)針對體外培養(yǎng)模式系統(tǒng)和針葉樹種開展了許多工作，但對于木質(zhì)部細(xì)胞類型多且木材結(jié)構(gòu)復(fù)雜的闊葉樹種，己有的研究

2、對其術(shù)材形成的過程和機(jī)理了解得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。本研究是以形成層細(xì)胞向木質(zhì)部細(xì)胞的分化為主線，在組織和細(xì)胞水平上，從形成層的活動規(guī)律和木質(zhì)部細(xì)胞的分化過程，以及形成層細(xì)胞與其衍生木質(zhì)部細(xì)胞在解剖形態(tài)上的關(guān)系這三個(gè)方面，系統(tǒng)地研究了闊葉樹模式樹種( m o d e lh a r d w o o d s p e c i e s ) 毛白楊( P o p u l u s t o m e n t o s aC a r r ．) 的木材形成過程。在形成

3、層活動規(guī)律的研究中，通過光學(xué)顯微鏡( L M ) 觀察，明確了毛白楊形成層一個(gè)完整活動周期的活動式樣以及次生組織的分化方式。并采用聚丙烯酰胺凝膠電泳( P A G E ) 和過氧化物酶( P O D ) 組織化學(xué)染色，了解了不同時(shí)期形成層帶P O D 的分布、P O D 同工酶的變化及其對次生木質(zhì)部分化的影響。利用透射電子顯微鏡( T E M ) 首次得到了毛白楊完整活動周期內(nèi)不同階段形成層帶超微結(jié)構(gòu)的變化信息。在木質(zhì)部細(xì)胞分化過程的研

4、究中，通過T E M 和細(xì)胞化學(xué)染色技術(shù)，了解了細(xì)胞分化過程不同階段細(xì)胞壁和原生質(zhì)體超微結(jié)構(gòu)的變化方式，并首次提出了闊葉樹種不同類型細(xì)胞分化過程的示意圖。采用冰凍切片和直接碳復(fù)型技術(shù)( D C R ) ，首次揭示了各類型細(xì)胞分化過程中纖維素微纖絲( C M f s ) 在細(xì)胞壁上的沉積方式，并提出了木纖維細(xì)胞壁上C M f s沉積方式的模式圖。應(yīng)用免疫細(xì)胞化學(xué)方法結(jié)合激光共聚焦顯微鏡( c L s M ) ，首次得到了各類型細(xì)胞分化過程

5、中周質(zhì)微管( C M T s ) 排列方式的動態(tài)變化情況，并討論了其與細(xì)胞壁上C M f s 沉積方式的相互關(guān)系，研究結(jié)果為樹木木質(zhì)部細(xì)胞分化過程中C M T s 排列方式控制細(xì)胞壁上C M f s 沉積方式的假設(shè)提供了新的證據(jù)。通過K M n 0 4 溶液染色方法結(jié)合T E M觀察，了解了木質(zhì)素在細(xì)胞壁上的沉積方式。最后采用酶細(xì)胞化學(xué)定位方法，觀察了細(xì)胞分化過程中P O D 在細(xì)胞壁上的分布，并討論了P O D 的位置與細(xì)胞壁上木質(zhì)素