多肉植物寶草體細(xì)胞胚發(fā)生的亞顯微結(jié)構(gòu)研究（第二部

1、多肉植物寶草體細(xì)胞胚發(fā)生的亞顯微結(jié)構(gòu)研究（第二部分）2.2早期培養(yǎng)愈傷組織主要由薄壁細(xì)胞組成，細(xì)胞排列較緊密無細(xì)胞間隙，胞間連絲開始出現(xiàn)；細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)濃密，細(xì)胞核體積增大，較多位于細(xì)胞中央，核膜不規(guī)則，核仁致密；線粒體數(shù)量明顯增加；細(xì)胞內(nèi)有中央大液泡并占據(jù)細(xì)胞大部體積；葉綠體的基粒和基質(zhì)片層消失，葉綠體轉(zhuǎn)變?yōu)樵|(zhì)體，體積變小，內(nèi)含有小淀粉粒（圖3，4）。2.3早期胚性細(xì)胞細(xì)胞核大基本居中；中央大液泡基本消失，有多個(gè)大小不等的液泡分散分布于細(xì)胞質(zhì)中；細(xì)胞質(zhì)電子密度加強(qiáng)；高爾基體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、核糖體開始增多；細(xì)胞壁上出現(xiàn)許多外排小泡或吞噬泡；細(xì)胞內(nèi)仍然有為數(shù)不多的質(zhì)體（圖5，6）。2.5球

2、形胚細(xì)胞核大居中，線粒體數(shù)量明顯增多；線粒體、核糖體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器豐富，有少量質(zhì)體，細(xì)胞壁增厚，細(xì)胞均等分裂，胞間連絲較為豐富，中央大液泡消失（圖7，8）。2.6魚雷胚細(xì)胞核極大，近一端。細(xì)胞壁厚，胚細(xì)胞均等分化，細(xì)胞質(zhì)多貼于細(xì)胞壁上，有小液泡形成，線粒體、高爾基體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器仍較豐富，質(zhì)體明顯增多，且有基質(zhì)類囊體、嗜鋨顆粒出現(xiàn)（圖9，10）。2.7心形胚細(xì)胞核大，居中，有較多的小液泡，無中央大液泡，細(xì)胞質(zhì)電子密度加強(qiáng)，細(xì)胞器豐富，細(xì)胞壁繼續(xù)加厚，也可看到胚細(xì)胞均等分化，細(xì)胞內(nèi)部質(zhì)體開始明顯增多，質(zhì)體體積明顯增大，基粒和基質(zhì)片層開始出現(xiàn)；核糖體遍布于細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中。有的

3、附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上；高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體等，特別是線粒體數(shù)量多且呈活躍狀態(tài)（圖11，12）。2.8子葉胚細(xì)胞具中央大液泡，細(xì)胞核貼近細(xì)胞壁，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體相應(yīng)減少，而見有葉綠體分裂，葉綠體開始大量形成，并且貼于細(xì)胞壁上（圖13，14）。圖9 魚雷形胚細(xì)胞（Bar=5m）；圖10 魚雷形胚細(xì)胞（Bar=0.2m）；圖11 心形胚細(xì)胞（Bar=2m）；圖12 心形胚細(xì)胞（Bar=0.2m）；圖13，14 子葉形胚細(xì)胞（Bar=0.2m）；Fig9 Torpedo-shaped embryoids （Bar=5m）；Fig10 Torpedo-shaped embryoids（Bar=0.

4、2m）；Fig11 Cordatus embryoids（Bar=2m）；Fig12 Cordatus embryoids（Bar=0.2m）；Fig13,14 Cotyledonary embryoids（Bar=0.2m）Ch：葉綠體，ER：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，G：高爾基體，M：線粒體，N：細(xì)胞核Nu：核仁，P：質(zhì)體, PL：胞間連絲，S：淀粉粒，V：液泡，W：細(xì)胞壁Ch: chloroplast, ER: endoplasmic reticulum, G: golgi body , M: mitochondrion, N: cell nucleusNu: nucleolus, P: plstid,

5、PL: plasmodesma, S: starch, V: vacuole, W: cell wall3討論通過觀察，細(xì)胞從培養(yǎng)前到體細(xì)胞胚發(fā)生，至成熟體細(xì)胞胚形成，細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核及細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器等結(jié)構(gòu)發(fā)生了一系列的變化，這些變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，比較其他人的研究 3，4，5，發(fā)現(xiàn)這些變化是適應(yīng)體細(xì)胞胚形成的結(jié)果。細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙及胞間連絲的變化：培養(yǎng)前細(xì)胞壁薄、細(xì)胞間隙大；在早期胚性細(xì)胞、球形胚、魚雷胚及心形胚階段細(xì)胞壁增厚，細(xì)胞間隙幾乎消失；至子葉胚階段細(xì)胞間隙重新出現(xiàn)，但細(xì)胞壁達(dá)到最厚。有人認(rèn)為胚性細(xì)胞的細(xì)胞壁加厚是進(jìn)一步分裂和發(fā)育形成體細(xì)胞胚的前提6。Chapman Aud

6、rey 等在研究菊苣體細(xì)胞胚早期發(fā)育過程中細(xì)胞壁的增厚變化7。最初形成的胚性細(xì)胞與周圍細(xì)胞間還存在廣泛的胞間連絲。眾所周知，胞間連絲在植物細(xì)胞分化發(fā)育、物質(zhì)運(yùn)輸和對(duì)刺激或信號(hào)的傳導(dǎo)中起著重要的作用。由此推測(cè)早期的胚性細(xì)胞通過胞間連絲傳遞物質(zhì)和信號(hào)為胚性細(xì)胞的進(jìn)一步分化與發(fā)育奠定了基礎(chǔ)。細(xì)胞質(zhì)的變化：培養(yǎng)前細(xì)胞質(zhì)貼壁、電子密度小，培養(yǎng)后細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞中央分布逐漸增多，電子密度加大，在球形胚、魚雷胚、心形胚階段電子密度最大，也表明細(xì)胞此時(shí)最為活躍。子葉胚階段細(xì)胞質(zhì)又又開始貼壁分布，電子密度又明顯減少。細(xì)胞核的變化：培養(yǎng)前細(xì)胞核較小，細(xì)胞進(jìn)入胚性狀態(tài)細(xì)胞核增大，在早期胚性細(xì)胞、球形胚、魚雷胚及心形胚階

7、段都可看到細(xì)胞內(nèi)具較大的細(xì)胞核，細(xì)胞核居中，子葉胚階段后細(xì)胞核相對(duì)較小，并逐漸靠細(xì)胞壁分布。液泡的變化：寶草屬于葉多肉植物，培養(yǎng)前葉肉細(xì)胞液泡極大，誘導(dǎo)產(chǎn)生的愈傷組織細(xì)胞中液泡變小，在早期胚性細(xì)胞中中央大液泡基本消失，球形胚、魚雷胚無中央大液泡，心形胚階段有較多的小液泡，子葉胚階段后中央大液泡重新出現(xiàn)。質(zhì)體的變化：在未培養(yǎng)細(xì)胞中葉綠體結(jié)構(gòu)正常，葉綠體體積大，基粒和基質(zhì)片層發(fā)達(dá)；隨著培養(yǎng)到球形胚階段，基粒和基質(zhì)片層逐漸減少至消失；但從魚雷胚開始質(zhì)體明顯增多，且有基質(zhì)類囊體；到心形胚階段質(zhì)體體積明顯增大，基粒和基質(zhì)片層開始出現(xiàn)；子葉胚階段葉綠體已有分裂，開始大量形成，葉綠體逐漸恢復(fù)到未培養(yǎng)的成熟細(xì)

8、胞的水平。表明細(xì)胞進(jìn)入分生至初期體細(xì)胞胚階段葉綠體是逐漸退化的，早期體細(xì)胞胚至子葉胚階段質(zhì)體數(shù)量又逐漸上升，最后形成葉綠體并恢復(fù)正常，行使正常自養(yǎng)功能。線粒體的變化也非常明顯。開始培養(yǎng)前成熟葉肉細(xì)胞線粒體數(shù)量相對(duì)較少，培養(yǎng)后愈傷組織中逐漸增加，在早期胚性細(xì)胞、球形胚、魚雷胚階段非常豐富，心形胚階段達(dá)到高峰，而后子葉胚相應(yīng)減少。表明培養(yǎng)前及子葉胚階段細(xì)胞代謝相對(duì)較弱，而培養(yǎng)中尤其體細(xì)胞胚發(fā)育中期代謝最為活躍。因此體細(xì)胞一旦轉(zhuǎn)化為胚性細(xì)胞后就處于代謝十分活躍的狀態(tài)。觀察中發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體等細(xì)胞器的變化似乎與線粒體較為一致，表明體細(xì)胞胚細(xì)胞在運(yùn)輸、合成、分泌與能量的變化是較為同步的。核糖

9、體的增加標(biāo)志著蛋白質(zhì)合成加劇，也是細(xì)胞分化的標(biāo)志和分子基礎(chǔ)。高爾基體在細(xì)胞內(nèi)起運(yùn)輸作用，它參與細(xì)胞壁的構(gòu)建和促進(jìn)細(xì)胞的分化與分裂8。高爾基體的大量出現(xiàn)為體細(xì)胞胚的形成和成熟提供物質(zhì)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 謝維蓀，徐民生多肉花卉品種與栽培北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1994.2 B.M約翰里 維管植物實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)張圣章等譯上海：華東師范大學(xué)出版社，1986：47-66.3 W.Halperin W.A.Jensen. Ultrastrutural chang during growth and embryogenesis in carrot cell culture J.Ultrastructure Rese

10、arch , 1967.18:428-443.4 P.Fm & J.H.N.Schel.An ultrastructural study on the early development of Zea mays somatic embryos. Can.J.Bot.,1991.69:859-865.5 Taylor Mark G, Vasil Indra K. The Ultrastrutural of somatic embryo development in pearl millet. Amer. J.Bot.,1996. 83:28-44.6 崔凱榮，戴若蘭植物體細(xì)胞胚發(fā)生的分子

11、生物學(xué)北京：科學(xué)出版社，2000：13-29.7 Chapman Audrey, Blervacq Anne-Sophie, Hendriks Theo,etc. Cell wall differentiation during early somatic embryogenesis in plants. .Ultrastructural study and pectin immunolocalization on chicory embryos. Can.J.Bot., 2000. 78:.824-831.8 崔凱榮，高金成，王亞馥，等石刁柏組織培養(yǎng)中體細(xì)胞胚發(fā)生的超微結(jié)構(gòu)的研究蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)

12、，(自然科學(xué)版)1994.30(增刊)：60-65.Ultrastructural Observation of Somatic Embryo ofSucculent Haworthia CymbiformisHuang Qingjun1 ，Ding Yulong2 ，Gan Xihua2（1Shanghai Vocational Technical College of Agriculture & Forestry，Shanghai，201600；2Nanjing Forestry University，Nanjing，210037）Abstract: The explant cells, the early callus, the early embryonic cells, globular embryoids, torpedo-shaped embryoids, cordatus embryoids and cotyledonary embryoids were observated detailedly under TEM. The res