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1、本文以煙草葉片為培養(yǎng)材料,進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)試驗(yàn),研究植物細(xì)胞包被系統(tǒng)酸性降解。利用光學(xué)顯微鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡和熒光顯微鏡觀察整個(gè)愈傷組織誘導(dǎo)過(guò)程中細(xì)胞包被系統(tǒng)的形態(tài)學(xué)變化。應(yīng)用酶聯(lián)免疫法(ELISA)和高效液相色譜法同步檢測(cè)培養(yǎng)材料的細(xì)胞內(nèi)源激素和單糖、多糖含量變化。探討植物細(xì)胞發(fā)生脫分化的外部環(huán)境條件和細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的生物學(xué)效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)在酸性培養(yǎng)基上植物材料的細(xì)胞包被系統(tǒng)發(fā)生酸性降解是細(xì)胞發(fā)生脫分化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 分
2、別取兩種培養(yǎng)條件下的正常煙草葉片,即盆栽實(shí)生苗和組培繼代苗的葉片外植體進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)。在愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)過(guò)程中,使用激光共聚焦顯微鏡和pH計(jì)同步測(cè)定了發(fā)生脫分化過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)和培養(yǎng)基的pH值。發(fā)現(xiàn)在煙草葉片外植體愈傷組織誘導(dǎo)過(guò)程中,盆栽實(shí)生苗和組培繼代苗的培養(yǎng)基的初始pH值低于正常細(xì)胞內(nèi)的pH值,說(shuō)明進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)的外植體細(xì)胞生長(zhǎng)于酸性條件下。并且利用光學(xué)顯微鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡和熒光顯微鏡觀察了煙草盆栽實(shí)生苗和組培繼代苗的葉片外植體愈傷誘
3、導(dǎo)過(guò)程中細(xì)胞壁、質(zhì)膜和微管的形態(tài)學(xué)變化。在誘導(dǎo)愈傷初期,細(xì)胞內(nèi)pH大幅度降低與形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞壁和質(zhì)膜變得粗糙微管解聚開(kāi)始發(fā)生降解的時(shí)間吻合。說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)的H+大量集中在細(xì)胞壁的某個(gè)區(qū)域?qū)е录?xì)胞壁降解,進(jìn)而引起細(xì)胞的酸性生長(zhǎng)。在誘導(dǎo)末期,細(xì)胞內(nèi)pH值先驟然降低后大幅度升高與具有胚性愈傷組織形成的時(shí)間相吻合。 分析了兩種不同培養(yǎng)條件下的盆栽實(shí)生苗和組培繼代苗的內(nèi)源激素ABA、GA3、ZR、IAA含量和ABA/GA3比值和單糖、多
4、糖的含量變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)GA3在誘導(dǎo)培養(yǎng)初期大量增加,與細(xì)胞內(nèi)pH大幅度降低的發(fā)生時(shí)間一致,表明內(nèi)源GA3是培養(yǎng)初期細(xì)胞內(nèi)pH值降低的直接影響因子。內(nèi)源ABA在誘導(dǎo)培養(yǎng)末期與細(xì)胞內(nèi)pH的變化相近,表明ABA在培養(yǎng)末期與細(xì)胞內(nèi)pH關(guān)系密切。ABA含量越高越容易促進(jìn)胚性愈傷組織的發(fā)生,ABA、ABA/GA3、GA3與愈傷組織的胚性發(fā)生呈正相關(guān),是誘導(dǎo)胚性愈傷組織發(fā)生的必要條件。ZR的強(qiáng)烈合成有利于愈傷組織的誘導(dǎo),但是一旦愈傷發(fā)生,其需求量可能
5、也隨之降低,只要維持愈傷組織的生長(zhǎng)即可。組培繼代苗的內(nèi)源IAA在誘導(dǎo)培養(yǎng)中與愈傷組織的發(fā)生成正相關(guān),盆栽實(shí)生苗的IAA含量始終處于下降趨勢(shì),可能是由于材料的生長(zhǎng)條件不同造成了內(nèi)源激素表達(dá)上的差異。對(duì)于單糖和多糖的測(cè)定結(jié)果表明,當(dāng)細(xì)胞包被系統(tǒng)容易發(fā)生酸性降解時(shí),細(xì)胞內(nèi)葡萄糖、蔗糖和果糖的含量增加,說(shuō)明細(xì)胞包被系統(tǒng)的酸性降解使得一部分細(xì)胞壁多糖纖維分解為易被細(xì)胞吸收的糖,也使得細(xì)胞更易吸收外界多糖并且將其分解為單糖。細(xì)胞包被系統(tǒng)的酸性降解同
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