毛竹茎秆纤维发育过程中ca2+分布的时空变化 dynamic changes of ca2+ distribution during the development of fiber in phyllostachys edulis culms.pdfVIP

第25卷第5期 电 子显微 学报 V01．25．No．5 2006年10月 ofClli耻seElectron 2006一lO Journal MicroscopySociety 文章编号：1000．6281(2006)05．0420—06 毛竹茎秆纤维发育过程中Ca2+分布的时空变化 甘小洪1，丁雨龙2“ 摘要：利用焦锑酸盐沉淀技术，对毛竹茎秆纤维发育过程中Ca“的时空变化进行了研究，、在纤维原始细胞发育 期，ca2+主要分布在细胞壁和细胞核染色质中；随着初生壁的形成，大量的ca2+在液泡膜内侧成稀疏点状分布，在 吞噬泡和降解的细胞质中出现ca2+反应颗粒的沉积，液泡内逐渐出现大量的絮状ca2+沉积，在细胞核和细胞壁上 壁、胞间连丝和细胞核中几乎没有ca2+分布；随着次生壁的形成，胞质内的ca2+浓度增加，并随着次生壁的逐渐加 厚而聚集成块状；在次生壁形成的整个过程中，在降解的细胞质、凝聚的染色质、纹孔和运输小泡膜上一直存在 ca2+。结果表明：ca2+参与了毛竹茎秆纤维细胞的增殖过程和细胞壁的整个形成过程；胞质ca2+的内流是引起纤 维细胞PcD的重要原因之一，并参与了PcD过程中原生质体的降解。 关键词：毛竹；纤维；发育；ca“；细胞壁；细胞程序性死亡；透射电子显微术 中图分类号：S795．7；Q336文献标识码：A 作为我国一种重要的森林资源，竹子因其具有 据。 1 ”……。“。“ 凳譬塞、墼竺鬈篓曼查慧曼纛2唆是絮乏1材料与方法 在建筑、造纸等领域得到广泛的利用。而竹纤维的 结构特征影响着竹材的材质和纸浆造纸的特性，与 1．1材料 竹子的利用密不可分。目前，有关竹子纤维的起源 毛竹材料于2004年4月8日采自南京林业大 与发育模式已有所报道_lqj。也有研究表明，竹子学竹类植物园。其中，幼竹高约1．03m，依次截取每 纤维细胞在次生壁形成初期就发生了细胞程序性死 亡(PcD)‘41，纤维细胞壁会随着年龄的增加而逐渐作为试验用材，而对于2年、4年、6年生的竹材仅截 加厚，并出现多层结构’5柚J。近年来我们对毛竹 取竹秆中部节间的竹壁中间部分约1mm×1mm× (耽“zosfoc矗eduzis(carr．)H．Dekhaie)纤维的发1mm的小块作为试验用材。 育生物学机理进行了较为系统的研究10’…，证实了 1．2方法 纤维细胞的次生壁形成过程是一个漫长的PcD，提 cf+的超微细胞化学定位参照王红等。15o的方 出毛竹纤维细胞是一种特殊的长寿细胞的观点，并 法，并略有改动。具体步骤如下：(1)初固定：将切好 对细胞壁加厚规律进行了探讨。 的组织块迅速投入用2％焦锑酸钾(DH7．6，用 100m—nol／L 作为植物体内重要的第二信使，ca¨在植物细 pH7．1的磷酸缓冲液配制)配制的3％ 胞的生长发育过程中发挥了重要的作用。．在植物许 戊二醛固定液中，4℃固定3h。(2)洗涤：用含2％ 多生理活动，如细胞分裂、细胞壁形成、极性形成、生 焦锑酸钾的磷酸缓冲液(pH7．6)洗涤3次，每次约 长、分化和程序化死亡等过程中ca2+都起着重要的o．5h。(3)后固定：将洗涤过的材料转移至用含2％ 调节功能n2’13]。张宗申等¨4。利用焦锑酸盐沉淀技焦锑酸钾的缓冲液(pH7．6)配制的1％锇酸中，4℃ 术在超微结构水平上研究了导管分化发育过程中 冰箱内固定过夜。(4)洗涤：先用重蒸水洗涤4次， ca2+分布的时空变化，探讨了ca2+与次生壁加厚和 10．0的重蒸水(用0．1mol／L 再用pH