橡胶树橡胶粒子起源的超微结构分析

作     者：史敏晶 吴继林 郝秉中 谭海燕 田维敏 

作者机构：中国热带农业科学院橡胶研究所农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室儋州571737 

出 版 物：《林业科学》 (Scientia Silvae Sinicae)

年 卷 期：2016年第52卷第2期

页      面：114-119页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0907[农学-林学] 07[理学] 0829[工学-林业工程] 0901[农学-作物学] 0902[农学-园艺学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31070535 31170642) 现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-34-GW1) 

主　　题：橡胶树 乳管细胞 超微结构 橡胶粒子 内质网 

摘      要：【目的】橡胶树乳管细胞所富含的一种特征性细胞器是橡胶粒子,其主要功能是合成和贮存天然橡胶,但该细胞器的起源仍无定论。通过观察不同发育阶段乳管细胞的超微结构,比较分析橡胶粒子的发育与其他细胞器之间的关系,探明橡胶粒子的起源,为进一步认识橡胶粒子的功能奠定基础。【方法】利用透射电子显微镜技术,观察橡胶树萌条幼茎和成龄树树干的树皮中不同发育阶段的乳管细胞超微结构,分析最初的橡胶粒子与其他细胞器之间的关系。【结果】幼嫩萌条的初生乳管细胞的细胞质浓厚,可辨认的最初的橡胶粒子呈电子致密小球,主要分布在富含内质网和核糖体的区域。成龄树树干树皮形成层附近的幼嫩次生乳管细胞中,分布有大量的内质网和比较稀疏的橡胶粒子,其他细胞器的形态也较清晰,适合作为研究橡胶粒子起源的材料。在高倍放大的情况下,可观察到直径约50 nm、内部呈电子致密的球形小颗粒直接与内质网相连接,在内质网周围存在直径逐渐增大的有明显界膜的球形颗粒,并且这些颗粒的内部开始呈现电子透明,这些特征与橡胶粒子的发育相吻合。虽然高尔基体周缘也存在一些球形泡状结构,但这些小泡的内含物呈颗粒状,与最初形成的橡胶粒子明显不同。在充分发育的成熟乳管细胞中充满橡胶粒子,而树皮外侧的衰老乳管细胞开始出现橡胶粒子凝固,在这2种类型的乳管细胞中都很难分辨不同类型的细胞器,因此不适合作为研究橡胶粒子起源的材料。【结论】通过观察不同类型和不同发育阶段的乳管细胞超微结构可知,靠近形成层的幼嫩次生乳管细胞是研究橡胶粒子起源的最佳材料。在这一发育时期的乳管细胞中,可以清晰地观察到最幼嫩的橡胶粒子与内质网紧密相连,而与其他细胞器没有直接联系,因此本文结果支持橡胶粒子主要起源于内质网这一观点。该结果不仅可为橡胶粒子的起源提供直接的细胞学证据,而且为其他细胞器起源的研究提供借鉴。考虑到大、小橡胶粒子的膜蛋白和功能的差异,有必要利用胶体金电镜免疫细胞化学定位技术进一步研究大、小橡胶粒子的起源问题。