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弯曲过程中竹材薄壁细胞的形态变化

林业科学 2020年第2期56卷 142-147页

作者：陈美玲刘嵘王戈方长华马欣欣张淑琴费本华国际竹藤中心竹藤科学与技术国家林业和草原局重点实验室

【目的】从微观层面探索竹材的弯曲性能,观察细胞在弯曲过程中的形态变化,为竹材弯曲机制的研究和开发利用提供依据。【方法】以竹篾为研究对象,采用循环加载-卸载方式,在电镜下观察弯曲过程中竹篾拉伸层薄壁细胞的形态变化。通过分析... 详细信息

【目的】从微观层面探索竹材的弯曲性能,观察细胞在弯曲过程中的形态变化,为竹材弯曲机制的研究和开发利用提供依据。【方法】以竹篾为研究对象,采用循环加载-卸载方式,在电镜下观察弯曲过程中竹篾拉伸层薄壁细胞的形态变化。通过分析循环加载过程中细胞长轴和短轴的变化、拉伸层薄壁组织的应变变化、拉伸层薄壁细胞长轴和短轴的应变变化以及拉伸层薄壁细胞回弹率的变化,比较不同加载状态下薄壁细胞的变形。【结果】竹篾弯曲过程中,随着载荷增加,在试样未被破坏前,受拉层薄壁细胞在水平方向上被拉伸,在短轴方向上有轻微压缩。同一循环周期下,卸载后薄壁细胞的长轴和短轴均发生回弹。当试样弯曲变形时,相邻薄壁细胞的细胞壁产生褶皱变形。在试样破坏前,薄壁细胞长轴和短轴发生的最大应变分别为1.03%和0.71%,薄壁组织长轴发生的最大应变为0.72%,薄壁细胞长轴和短轴的回弹率分别为30.96%和5.93%。【结论】采用Image-Pro Plus软件对细胞进行分析,可直接观察细胞变形。在弯曲过程中,竹篾拉伸层薄壁细胞长轴变长,短轴变短。加载到相同位置时,竹篾受拉层薄壁细胞在长轴方向上的应变大于短轴,长轴的回弹率比短轴高,薄壁细胞长轴方向的弹性较好。

关键词：竹篾弯曲薄壁细胞变形回弹率

苹果果实韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构观察和功能分析

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Acta Botanica Sinica 2000年第1期42卷 32-42页

作者：吕英民张大鹏严海燕中国农业大学果树分子发育生物学实验室北京100094

利用透射电镜技术 ,对发育过程中的苹果 (MalusdomesticaBorkh)果实韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构进行了观察研究。结果表明 ,在主脉和细脉的筛分子 (SE)和伴胞 (CC)之间存在胞间连丝 ,胞间连丝在筛分子一侧是单通道 ,在伴胞一侧呈... 详细信息

利用透射电镜技术 ,对发育过程中的苹果 (MalusdomesticaBorkh)果实韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构进行了观察研究。结果表明 ,在主脉和细脉的筛分子 (SE)和伴胞 (CC)之间存在胞间连丝 ,胞间连丝在筛分子一侧是单通道 ,在伴胞一侧呈多分枝通道。在细脉中筛分子小 ,伴胞大 ,在主脉中则是筛分子大 ,伴胞小。伴胞内胞质和核质稠密 ,富含线粒体、内质网和高尔基体 ,液泡内往往呈现多膜包被的囊泡结构 ,有时还可以看到壁旁体。细脉中伴胞的内膜有轻微内陷。细脉和主脉的筛分子腔内均存在类似囊泡的结构和丝状不定形物。主脉中筛分子胞壁往往形成珠光壁 ,内含大量的淀粉型质体。筛分子和伴胞与周围薄壁细胞之间几乎不存在胞间连丝 ,形成了SE/CC复合体与周围薄壁细胞间的共质体隔离。在韧皮薄壁细胞之间存在大量的胞间连丝 ,在果肉普通薄壁细胞之间也存在着大量的胞间连丝 ,韧皮薄壁细胞与果肉普通薄壁细胞之间也有丰富的胞间连丝联系。综合观察结果认为 ,苹果果实中同化物的SE/CC复合体卸出 ,可能以质外体卸出为主 ;而同化物卸出后的运输积累过程则可能是共质体和质外体途径并存的过程。

关键词：苹果果实韧皮部超微结构同化物卸出薄壁细胞

砀山酥梨果实石细胞与薄壁细胞发育关系的解剖学研究

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园艺学报 2009年第8期36卷 1209-1214页

作者：聂敬全蔡永萍张士鸿林毅徐义流张金云安徽农业大学生命科学学院合肥230036 安徽农业科学院园艺研究所合肥230031

以砀山酥梨为材料,对梨果实发育过程中石细胞形成、石细胞团增大及薄壁细胞膨大过程进行解剖学研究。结果表明:梨石细胞先由果肉细胞壁不均匀加厚,进而形成厚壁细胞。石细胞形成始于花后15d,此后一周内形成大量石细胞;花后23d,石细胞聚... 详细信息

以砀山酥梨为材料,对梨果实发育过程中石细胞形成、石细胞团增大及薄壁细胞膨大过程进行解剖学研究。结果表明:梨石细胞先由果肉细胞壁不均匀加厚,进而形成厚壁细胞。石细胞形成始于花后15d,此后一周内形成大量石细胞;花后23d,石细胞聚簇,石细胞团大量出现,石细胞团直径增大;花后67d,石细胞团直径最大,此时薄壁细胞以长条状和椭球状两种方式膨大。梨果实发育过程中,石细胞含量先上升后下降,花后51d,石细胞含量达18.95%,以后石细胞含量下降。石细胞含量的下降是由于果实生长和薄壁细胞膨大引起的相对下降。

关键词：梨砀山酥梨石细胞薄壁细胞解剖学观察

蒜鳞片薄壁细胞衰退过程中酶的细胞化学定位及DNA生化分析

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实验生物学报 2005年第5期38卷 387-396页

作者：魏凤菊张迎迎侯春燕韩胜芳王冬梅河北农业大学生命科学学院保定071001 中国科学院植物生理生态研究所上海200032

蒜在储藏过程中,鳞茎薄壁细胞衰退,其营养物质供给幼芽萌发生长。采用细胞化学方法,对蒜休眠进程中的鳞茎薄壁细胞进行了ATPase以及APase的细胞化学定位,结果显示在薄壁细胞的质膜、细胞壁和胞间连丝上的酶活性随着蒜自休眠至萌发的不... 详细信息

蒜在储藏过程中,鳞茎薄壁细胞衰退,其营养物质供给幼芽萌发生长。采用细胞化学方法,对蒜休眠进程中的鳞茎薄壁细胞进行了ATPase以及APase的细胞化学定位,结果显示在薄壁细胞的质膜、细胞壁和胞间连丝上的酶活性随着蒜自休眠至萌发的不同发育进程而呈现增强的趋势,且在萌芽期酶活性表现最为强烈,表明细胞内物质的降解、转化与输出的加强有助于细胞内含物向新生芽的彻底转移。配合采用琼脂糖凝胶电泳对衰退薄壁细胞的DNA进行了分析,实验结果表现出典型的DNA Ladder,为蒜鳞茎薄壁细胞的衰退属于受基因控制的程序性死亡范畴补充了生化证据。

关键词：蒜细胞程序性死亡酸性磷酸酶三磷酸腺苷酶 DNA Ladder 细胞化学定位薄壁细胞衰退过程生化分析

冬枣果实韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构观察和功能分析

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电子显微学报 2009年第4期28卷 389-395页

作者：聂佩显关秋竹张振贤张继祥张凌云山东农业大学园艺科学与工程学院作物生物学国家重点实验室山东泰安271018 中国农业大学农学与生物技术学院北京100094 北京林业大学森林培育与保护教育部重点实验室北京100083

利用透射电镜技术,对发育过程中的冬枣果实韧皮部及周围薄壁细胞的超微结构进行了观察研究。结果表明,果实发育早期筛管伴胞复合体与周围薄壁细胞之间存在少量胞间连丝,发育中期胞间连丝数量有所增加,筛分子和伴胞间及韧皮薄壁细胞间存... 详细信息

利用透射电镜技术,对发育过程中的冬枣果实韧皮部及周围薄壁细胞的超微结构进行了观察研究。结果表明,果实发育早期筛管伴胞复合体与周围薄壁细胞之间存在少量胞间连丝,发育中期胞间连丝数量有所增加,筛分子和伴胞间及韧皮薄壁细胞间存在丰富的胞间连丝,显示了从筛管伴胞复合体卸出到周围薄壁细胞的同化物的卸载路径可能发生了变化。果实发育的各个时期伴胞胞质致密,富含线粒体、内质网和高尔基体,液泡化程度不等;果实发育前期,筛分子伴胞复合体与邻近的薄壁细胞质膜存在囊泡结构,果实韧皮部薄壁细胞胞质中含有丰富的线粒体、内质网、高尔基体、多泡体和小囊泡,到后期线粒体开始降解,显示了伴随果实发育薄壁细胞内的物质代谢和运转功能经历了由活跃到下降的过程。

关键词：果实筛管伴胞复合体薄壁细胞胞间连丝超微结构

钾营养对甘薯块根薄壁细胞微结构、^(14)C同化物分配和产量的影响

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植物营养与肥料学报 2002年第3期8卷 335-339,T001-T002页

作者：史春余王振林赵秉强郭风法余松烈山东农业大学农学院山东泰安271018 中国农业科学院土壤肥料研究所北京100081

选用徐薯 18号为材料 ,通过大田试验研究了供钾水平对甘薯块根薄壁细胞显微和超微结构、块根呼吸速率和ATP含量、14 C同化物分配和产量等的影响。结果表明 ,施用适量钾肥 ,甘薯块根薄壁细胞膜结构完整、清晰 ,内含较多的线粒体和质体 ,... 详细信息

选用徐薯 18号为材料 ,通过大田试验研究了供钾水平对甘薯块根薄壁细胞显微和超微结构、块根呼吸速率和ATP含量、14 C同化物分配和产量等的影响。结果表明 ,施用适量钾肥 ,甘薯块根薄壁细胞膜结构完整、清晰 ,内含较多的线粒体和质体 ,胞质较丰富 ;块根的呼吸速率和ATP含量较高 ,有利于提高块根“库”的活性。适量供钾 ,增加单位体积块根内的淀粉粒数 ,提高块根淀粉含量 ;促进光合产物由叶片向块根的运输 ,提高了14 C同化物在块根中的分配比例 ;促进块根迅速膨大 ,增加单薯重 ;

关键词：钾营养甘薯块根薄壁细胞微结构 ^14C同化物分配产量呼吸速率

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黄藤材薄壁细胞木质素分布的可见光谱分析

南京林业大学学报（自然科学版） 2012年第6期36卷 140-142页

作者：汪佑宏刘杏娥江泽慧费本华周旭张令峰高龙芽安徽农业大学林学与园林学院安徽合肥230036 国际竹藤中心北京100102

以我国特有的黄藤为研究对象,运用可见光显微分光光度计,对不同生长时期黄藤材薄壁细胞及细胞壁微区木质素含量和分布进行研究。结果表明:随着黄藤材藤龄的增大,薄壁细胞次生壁中紫丁香基木质素含量不断增大,紫丁香基木质素和愈疮木基... 详细信息

以我国特有的黄藤为研究对象,运用可见光显微分光光度计,对不同生长时期黄藤材薄壁细胞及细胞壁微区木质素含量和分布进行研究。结果表明:随着黄藤材藤龄的增大,薄壁细胞次生壁中紫丁香基木质素含量不断增大,紫丁香基木质素和愈疮木基木质素总量呈"降—升—降"的变化趋势。薄壁细胞角隅处木质素含量高于次生壁,薄壁细胞壁各微区木质素含量均为胞间层较高,初生壁次之,次生壁最少。

关键词：黄藤可见光薄壁细胞木质化

洋葱鳞茎薄壁细胞原生质体胞质肌动蛋白质微丝骨架的形态与结构

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实验生物学报 1996年第2期29卷 169-177页

作者：王新宇郭凤劲聂秀菀郑国锠兰州大学细胞生物学研究室兰州730000

使用四甲基罗丹明标记的鬼笔环碱(TRITC-Ph)探针,以新分离的洋葱鳞茎薄壁细胞原生质体为材料,观察了细胞胞质肌动蛋白微丝骨架的结构与形态。研究结果发现洋葱鳞茎内部细胞的细胞质内存在极丰富而精细的肌动蛋白微丝束。这些肌动蛋白微... 详细信息

使用四甲基罗丹明标记的鬼笔环碱(TRITC-Ph)探针,以新分离的洋葱鳞茎薄壁细胞原生质体为材料,观察了细胞胞质肌动蛋白微丝骨架的结构与形态。研究结果发现洋葱鳞茎内部细胞的细胞质内存在极丰富而精细的肌动蛋白微丝束。这些肌动蛋白微丝束的直径约1.0—4.5μm,有下列四种不同的排列形式:(1)相互平行排列,方向大体与细胞的长轴垂直;(2)从一些结合位点辐射而出,并向四周延伸,然后再相互交织在一起,形成一个非常密集而复杂的网络;(3)细而稀疏,相互交织成网状,两端分别与质膜不同位置上的结合位点相连;(4)粗而稀疏,相互交织成网状,两端都与质膜相连,或一端与质膜相连,另一端与细胞核周围的微丝束网络相连。部分微丝束具有“Y”形分支。

关键词：肌动蛋白微丝原生质体洋葱鳞茎薄壁细胞

甘蔗薄壁细胞和厚壁细胞的转录组分析及糖代谢相关基因的差异表达分析

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甘蔗薄壁细胞和厚壁细胞的转录组分析及糖代谢相关基因的差异表达...

作者：王梦娟福建农林大学

学位级别：硕士

甘蔗（Saccharum spp.）是目前人类驯化大田作物中生物量最高的作物之一。成熟的甘蔗茎中能够积累高浓度的蔗糖,其糖产量约占世界糖产量的三分之二。如何增加甘蔗单位面积糖产量是目前亟待解决的问题。甘蔗茎中的薄壁细胞储存蔗糖,厚壁... 详细信息

甘蔗（Saccharum spp.）是目前人类驯化大田作物中生物量最高的作物之一。成熟的甘蔗茎中能够积累高浓度的蔗糖,其糖产量约占世界糖产量的三分之二。如何增加甘蔗单位面积糖产量是目前亟待解决的问题。甘蔗茎中的薄壁细胞储存蔗糖,厚壁细胞消耗、运输蔗糖并积累纤维素,因为二者功能不同,很可能导致它们在糖分代谢过程中的表达存在差异。本研究对正处于糖分积累时期的薄壁细胞及厚壁细胞的转录组进行差异表达分析,并对其功能进行注释,旨在筛选出参与糖分积累的候选基因,初步了解糖分代谢调控的过程,为甘蔗遗传育种的后续研究提供思路。主要结果如下:（1）对成熟前期甘蔗高贵种LA-Purple第13节间的薄壁细胞和厚壁细胞转录组进行RNA-seq分析。转录本的总体表达量相对较低,高表达的基因较少,在FPKM值为0.3-10区域内的基因占89.12%,FPKM值为10-100区域内的基因占9.93%,FPKM值高于100的基因仅有0.95%。所有表达的基因功能主要集中在细胞过程、代谢过程、刺激响应和核酸结合转录因子活动等方面。（2）薄壁细胞和厚壁细胞的转录组存在明显差异。①二者表达的基因及其表达量分布范围不同。在两个组织中都表达的基因占总数的69.3%,只在薄壁细胞中表达的基因占总数的13.4%,只在厚壁细胞中表达的基因占总数的17.3%。②二者在功能方面有较大差别,薄壁细胞在免疫系统功能、转运蛋白活性和分子转导活性等方面的基因数量明显高于厚壁细胞。其它方面薄壁细胞中的基因数量几乎均小于厚壁细胞。（3）差异表达分析结果显示,薄壁细胞中差异表达基因的数目要明显少于厚壁细胞,只在厚壁细胞中的差异表达基因的数目是只在薄壁细胞中的差异表达基因的3.13倍。薄壁细胞的差异表达在转运蛋白活性和分子转导活性方面较为突出。差异表达基因的功能主要集中在代谢过程、刺激响应、催化反应等方面。厚壁细胞差异表达基因的表达量在分子功能调节、转录因子活性等方面均比薄壁细胞差异表达基因的表达量高2倍以上。（4）通过质谱分析得到LA-Purple在成熟期不同成熟阶段的节间中的糖分相关代谢物的差异。葡萄糖和果糖的含量随着茎的成熟,呈先升再降的趋势,蔗糖含量随着茎的成熟,持续升高。（5）通过注释分析薄壁细胞特异性差异表达基因的功能,筛选出18个与糖分代谢直接相关的基因。根据基因对应的产物将其分为八类,其产物分别为:①UDP类糖基转移酶、合成酶;②WRKY转录因子家族;③纤维素合酶、淀粉合成酶;④木糖基转移酶,木葡聚糖内转葡糖基酶,内切葡聚糖转移酶A3;⑤糖基水解酶超家族蛋白;⑥果糖激酶2、岩藻糖基转移酶1;⑦富含羟脯氨酸糖蛋白家族蛋白;⑧核苷酸二磷酸糖转移酶超家族蛋白。（6）结合LA-purple在苗期、成熟前期、成熟期的卷叶、正叶和节间的16个转录组数据,对上述18个基因进行表达模式分析。糖基转移和水解方面的基因包括③中的纤维素合酶及⑤、⑥、⑦、⑧。它们的表达模式大致相似:叶中的表达总体低于茎中的表达,并且在幼嫩的茎、叶中表达量高于成熟的茎、叶,即随着甘蔗的成熟,其表达量降低。其中,纤维素合成酶T012在茎中可能只参与薄壁细胞初生壁纤维素的合成。而富含羟脯氨酸糖蛋白家族蛋白基因T523可能在甘蔗较为幼嫩的时期作用于薄壁细胞细胞壁。UDP-糖基转移酶类、UDP-糖合成酶基因成员因为其作用的受体不同,它们在茎中的表达没有统一的模式。其中,UDP-糖基转移酶类T172可能与果糖、葡萄糖或其他某些糖分的糖基转移相关性更高,而T231和T711与蔗糖的糖基转移相关性更高。WRKY家族基因T318、T016在成熟前期的茎中表达量先降后升,在成熟期的茎中表达量先升后降,其功能可能和果糖合成有关。本研究系统的分析了甘蔗茎中薄壁细胞和厚壁细胞的表达差异、功能差异;筛选出薄壁细胞中特异表达的糖分代谢相关基因;对这些基因在甘蔗不同成熟时期表达量的变化模式及其可能的调控方式等进行了分析。为进一步研究甘蔗的糖分代谢相关基因调控机制奠定了基础。

关键词：甘蔗薄壁细胞厚壁细胞糖分代谢 RNA-seq 蔗糖