小麥穎果韌皮部篩分子分化過程中微管及多糖的變化.pdf

1、小麥穎果腹部韌皮部篩分子(sieve elements, SEs)是光合同化物運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ?。前期研究中已?jīng)證實(shí)，小麥穎果后生韌皮部篩分子(metaphloem sieve element,MSEs)分化是細(xì)胞程序性半死亡(programmed cell semi-death)過程，MSEs中的Ca2+和Ca2+-ATPase濃度變化可能介導(dǎo)此過程。本研究以小麥(Triticum aestivum L.)品種華麥8號為試驗(yàn)材料，采用透射

2、電子顯微術(shù)、間接免疫熒光標(biāo)記、高碘酸-錫夫試劑/甲苯胺藍(lán)復(fù)染色(PAS)、高碘酸-硫卡巴肼-蛋白銀染色(PA-TCH-SP)以及纖維素酶超微細(xì)胞化學(xué)定位等方法，觀察小麥穎果MSEs分化過程中微管、多糖和纖維素酶的變化，探討它們與細(xì)胞壁加厚、PCD中止和同化物運(yùn)輸之間的關(guān)系。主要結(jié)果如下：
　　 1.韌皮部和MSEs結(jié)構(gòu)觀察表明，從開花當(dāng)天到花后8d,SEs數(shù)量和韌皮部面積增長較快，花后8～14d，二者增長速度逐漸減慢。開花當(dāng)天，

3、MSEs擁有正常細(xì)胞核；花后2～4d,MSEs細(xì)胞壁不均等加厚，角隅處的細(xì)胞壁加厚更明顯，細(xì)胞核變形且染色質(zhì)凝集，線粒體內(nèi)嵴模糊；花后8d，成熟MSEs中細(xì)胞內(nèi)容物缺乏，大量內(nèi)吞泡在細(xì)胞膜周圍形成?；ê?～4d,MSEs細(xì)胞壁厚度逐漸增加，并且在花后4d達(dá)到最大值；之后，厚度稍有下降，在花后8～14d趨于穩(wěn)定。
　　 2.間接熒光免疫標(biāo)記微管表明，開花當(dāng)天，微管出現(xiàn)在細(xì)胞分裂板上或細(xì)胞壁周圍；花后2～3d，橫向或網(wǎng)絡(luò)狀微管出現(xiàn)；

4、花后4d，細(xì)胞兩極的微管增多；花后6d，微管變得模糊不清。亞細(xì)胞水平觀察發(fā)現(xiàn)，開花當(dāng)天只有少量微管分布在MSEs細(xì)胞膜附近；花后2d，多數(shù)微管出現(xiàn)在細(xì)胞壁加厚部位周圍或沿側(cè)壁分布；花后3～4d，多數(shù)微管沿MSEs細(xì)胞壁分布，排列方向與纖維素微纖絲一致，同時還觀察到豐富的高爾基體和囊泡出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)中；MSEs成熟后微管和高爾基囊泡逐漸減少，到花后6d完全消失。
　　 3.多糖PAS反應(yīng)表明，花后1～4d，只有少量MSEs被錫夫試劑

5、染上紅色；發(fā)育后期(花后6d)，被染上紅色的MSEs數(shù)量逐漸增加，且一直到花后15d,MSEs細(xì)胞質(zhì)仍保持有紅色，細(xì)胞壁幾乎不被著色。粘多糖定位發(fā)現(xiàn)，花后3～35d,MSEs中始終沒有粘多糖，但在花后7d，合點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)中開始有少量粘多糖出現(xiàn)；花后10～25d，越來越多粘多糖轉(zhuǎn)移至合點(diǎn)大液泡中；到花后35d，合點(diǎn)中粘多糖不再增加。PA-TCH-SP反應(yīng)表明，MSEs細(xì)胞壁上始終覆蓋有大量多糖結(jié)合物；分化中期，MSEs的囊泡和細(xì)胞核上出現(xiàn)少量

6、多糖；花后6d,MSEs細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)少量呈聚集態(tài)多糖結(jié)合物，直至花后15d，越來越多聚集態(tài)多糖結(jié)合物沉積在成熟MSEs的細(xì)胞質(zhì)中。
　　 4.纖維素酶的超微細(xì)胞化學(xué)定位表明，花后1d,MSEs細(xì)胞膜上無纖維素酶活性產(chǎn)物分布；花后3～4d,MSEs的胞間連絲開口處有少量纖維素酶活性產(chǎn)物，與MSEs相鄰的伴胞細(xì)胞膜上纖維素酶活性較強(qiáng)；到花后6d，成熟MSEs細(xì)胞膜上有較多纖維素酶活性產(chǎn)物分布。
　　 上述結(jié)果表明，在小麥穎果