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浅谈植物细胞程序性死亡课件
浅谈植物细胞的细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)
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一、定义
植物细胞程序性死亡(PCD)是由基因调控的、主动的细胞死亡过程,是一种生理性死亡。常发生在植物生长发育过程中和非生物的逆境条件下。
影响因素:病原体、盐害、低氧、低温、热激、金属离子等
PCD作用机理:通过相关酶类调节;基因表达和调控;激素及信号分子等机制
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二、PCD与细胞凋亡
细胞凋亡:其特征是细胞首先变圆,随即与邻近细胞脱离,失去微绒毛,胞浆浓缩,内质网扩张呈泡状并与细胞膜融合,线粒体无明显变化,核染色质浓缩成块并凝聚在核膜周边,胞膜内陷将细胞自行分割为多个有外膜包裹、内涵物不外溢的凋亡小体,后被吞噬细胞或邻周细胞所识别、吞噬。
一般动物为细胞凋亡,植物为PCD。
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三、植物的PCD
1、珠被
花开放后3~4小时,发生了双受精作用。此时,内珠被的内表皮细胞开始增大,径向伸长,形态逐渐与其外侧细胞相区分,发育成包围胚囊的栅栏状结构,形成珠被绒毡层。
2、绒毡层细胞退化
绒毡层最主要的功能是为花粉发育提供营养和结构物质,同时还有助于一些物种花粉外壁脂质的富集,以保证小孢子后期发育的完成以及成功授粉。
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3、植物细胞胚乳PCD
胚乳发育的过程伴随着胚乳细胞PCD。乙稀和脱落酸是胚乳细胞关键调控因子。
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PCD是植物正常生长、发育的重要环节
4、胚柄
在鱼雷形胚时期,胚建立了自主性,这时的胚柄开始退化,胚柄的细胞核解体,细胞质崩溃,细胞壁断裂。
5、糊粉细胞
在种子萌发前发生PCD,其PCD的发生具有时空性,靠近胚的糊粉细胞最先发生,随着时间的推移,远离胚的糊粉细胞发生PCD。
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PCD是植物正常生长、发育的重要环节
6、导管分子的形成
木质部具有运输水分,和对植物体有机械支持作用。它通过PCD作用,维管束败坏导致DNA分子的降解,最终形成导管
7、原始分生组织细胞当种子萌发生长时,原分身组织细胞逐渐被新生的细胞置换到根的外周,形成根冠,以保护根的顶端分生组织,根冠细胞形成几天后就会发生PCD。
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8、叶
在叶的形成过程中PCD对叶片的形状和图案产生影响 。叶细胞的死亡也是PCD的过程,PCD的细胞器按一定的程序先后分解,叶绿体最先自溶。
PCD是植物正常生长、发育的重要环节
9、通气组织
存在于许多物种的根部,它是由于土壤中的低氧压诱导根部细胞死亡后形成的,具有加快气体从地上器官转移至根部的作用。
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10、生殖器官
大多数被子植物的花为雌雄同体,然而,某些植物种类为仅具有雌蕊或雄蕊的单性花(雌雄同株或雌雄异株),其产生是由于花器官在成熟前,雌蕊或雄蕊原基细胞发生凋亡所致。
11、植物有性生殖过程中,常常伴随着一些生殖器官细胞的死亡,如单性花的形成、大孢子退化、、助细胞退化、自交不亲和植物花粉管死亡等都属于PCD。
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