全 文 ：福建师范大学学报 (自然科学版 )
JOURNAL OF FUJIAN TEACHERS UNIVERSITY 14 ( 4): 67～ 70
(NATURAL SCIENCE) 1998
脆江蓠营养细胞超微结构的研究⒇
郑　怡
(福建师范大学生物工程学院 , 福州　 350007)
摘　要　脆江蓠营养细胞超微结构观察结果表明: 营养细胞每一色素体内含有一条围周类囊体、 4
～ 10条平行类囊体和一些质体小球 . 平行类囊体数目与细胞所处的部位有关 . 内质网呈环形片层结构 .
同心圆膜状体具有 1或 2个核心 . 色素体在末端进行分裂 ,分裂时平行类囊体数目增多 . 幼色素体被膜
直接内陷形成平行类囊体 . 以后发育出围周类囊 .
关键词　脆江蓠 , 营养细胞 , 超微结构
江蓠是一种重要的经济海藻 , 藻体含有丰富的琼胶 , 是制胶的重要原料 . 在分类上 ,
江蓠属于红藻门 ( Rhodophy ta)、 杉藻目 ( Gig artinales) , 世界各地都有广泛的分布 . 关
于江蓠的形态分类、生态以及生理生化等方面已有不少学者进行了较深入的研究 [ 1] ,然而
对其超微结构研究得不多 [2～ 4 ] , 脆江蓠 (Gracilaria bursa-pastoris ( Gmel. ) Silv a) 的超
微结构国内外也未见报道 . 本文报道了产于福建沿岸的脆江蓠营养细胞的透射电镜观察
结果 , 并对江蓠超微结构在分类和系统发育上的意义进行了初步的探讨 .
1　材料和方法
1. 1　材料
脆江蓠于 1994年 6月采自福建省平潭岛东沃 , 活体带回实验室 .
1. 2　超薄切片的制作
根据脆江蓠的质地特点 , 适当延长样品的固定、脱水和浸透时间 . 制作步骤如下: 取
一小段营养体置于 2%戊二醛固定液中固定 4h , 在 4℃用洗涤液充分清洗 4h左右 , 后转
入 1%锇酸固定液于 4℃固定 2h; 再用缓冲液清洗多次 , 清洗时间 1h; 最后转入乙醇逐
级脱水 ; 用环氧树脂 Epon 812浸泡和包埋后 , 在超薄切片机上用钻石刀切片 , 经染色后
在透射电镜下观察和拍照 .
2　结果
脆江蓠藻体由表皮、 皮层、 髓部三个部分组成 , 最外层为表皮 , 表皮以内为数层皮
层细胞 , 从外到里逐渐变大 . 中央为髓部 , 由大的细胞组成 . 藻体三个部位细胞的超微
结构有所不同 .
⒇收稿日期: 1997- 12- 05.
2. 1　表皮细胞的超微结构
表皮细胞近圆形 , 含多数色素体 , 色素体椭圆形、 长椭圆形至长带状 , 宽 0. 6～ 1. 1
μm; 靠边缘的色素体由于相互挤压常有不同程度的弯曲 , 每一色素体具有 1条围周类囊
体和 6～ 10条平行类囊体 , 质体小球圆形、 卵圆形 , 数量少 , 位于两条平行类囊体之间 .
细胞核 2个 , 近圆形 , 径 0. 6～ 0. 9μm, 核仁未见 . 红藻淀粉数量较多 , 蚕豆状 , 径 0. 1
～ 0. 5μm, 散布在细胞中 , 常见于核和色素体周围. 细胞内液泡很少或不明显 (图 12: 1, 9) .
图 1　脆江蓠营养细胞的超微结构
1. 表皮细胞 , 示色素体 ( C) 和红藻淀粉 ( Fs) , × 8000; 2. 皮层细胞 , × 8000; 3. 示线粒
体 ( M ) 和细胞核 ( N ) , × 15000; 4. 示平行类囊体 ( PT )、 质体小球 ( Plg ) 及高尔基体 ( G) ,
× 15000; 5. 示围周类囊体 ( Pp T) 和呈环形片层结构的内质网 ( Er) , × 15000; 6. 示纹孔连接
( Pit) 和同心圆膜状体 ( Cls) , × 15000; 7. 髓部细胞 , 示液泡 ( v ) , × 6000; 8. 细胞壁 ( w ) 的
年轮状结构 , × 15000; 9. 示未发育成熟的色素体 (μM) ,× 16000; 10. 示色素体的末端分裂 , ×
15000.
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2. 2　皮层细胞的超微结构
皮层细胞近圆形 , 中央为细胞质所占据 , 细胞核及其它细胞器在其周围 . 色素体数
目较表皮细胞少 , 椭圆形至长带状 ,有的靠边缘的色素体也有弯曲 , 宽 0. 7～ 1. 2μm, 具
有 1条围周类囊体和 6～ 8条平行类囊体 . 质体小球常见 ,多数圆形 ,少数椭圆形 ,径 0. 1
～ 0. 3μm, 多数位于两条平行类囊体之间 , 少数位于末端 , 通常单个分布 , 但有时 2～ 4
个并列在一起 . 细胞核两个 , 径 0. 8～ 1. 3μm, 靠近质膜 , 核仁少见 . 红藻淀粉数量比表
皮细胞少而且小 . 在细胞质周围有数个大小不等的小液泡 , 径可达 0. 7μm. 线粒体紧靠
着细胞核 , 椭圆形 , 径 0. 2～ 0. 4μm, 脊明显且较粗 (图 1: 4) . 高尔基体具有 4或 5个
扁平囊泡及边缘小泡 , 位于细胞边缘 , 邻近色素体 (图 1: 2) . 内质网清楚可见 , 呈环形
片层结构 , 分布在细胞核和色素体周围 , 靠外方的内质网与质膜相连 (图 1: 3) . 在色素
体附近可见到具有 1个或 2个核心的同心圆膜状体 , 径约 0. 3μm. 细胞壁上的纹孔连结
呈双凹镜形 , 宽约 0. 2～ 0. 5μm, 外有明显的被膜 (图 1: 7) .
2. 3　髓部细胞的超微结构
髓部细胞较大 ,中央有一大液泡 . 细胞核两个 ,径 1. 0～ 2. 1μm,与其它细胞器一起
被挤向周边 , 核仁 1个 , 明显 , 径约 0. 15μm. 色素体近椭圆形至长带状 , 一般扁平不弯
曲 , 含 1条围周类囊体 , 平行类囊体数目较皮层细胞少 , 4～ 6条 . 质体小球较少 . 细胞
中红藻淀粉少 . 在细胞壁中可见到年轮环结构 (图 1: 8) .
2. 4　色素体的早期发育和分裂
在表皮、皮层和髓部细胞中 , 都有一些椭圆形、 宽在 0. 5μm以下未发育成熟的色素
体 , 它们一般紧靠在成熟色素体边上 , 缺乏围周类囊体和质体小球 , 外被膜内陷形成一
些长短不一的类囊体片段 (图 1: 5) , 这些片段以后发育成平行类囊体 .
在营养细胞中可见到一些正在分裂的成熟色素体 , 分裂在色素体的末端进行 , 其平
行类囊体数目明显增多 ,可达 12～ 14条 ,色素体被膜向外扩大 ,围周类囊体也随之扩大 ,
原来的平行类囊体延伸并产生新的平行类囊体 (图 1: 6)
3　讨论
脆江蓠营养细胞色素体内含有 1条围周类囊体和数条平行类囊体 , 从表皮细胞、 皮
层细胞到髓部细胞平行类囊体数目依次减少 , 这些特征与王素娟等 [ 2]对 4种江蓠 (扁江
蓠、 芋根江蓠、 真江蓠、 龙须莱 ) 的观察结果相似 . 但在某些结构特征上不同种之间存
在差异 , 其中最明显的是藻体不同部位的细胞中色素体的平行类囊体数目的差异 , 这种
差异在江蓠属种的分类和亲缘关系的研究上具有重要意义 , 从平行类囊体数目来看 , 脆
江蓠与扁江蓠最接近 .
高尔基体在红藻的营养细胞中一般不易观察到 , 但在脆江蓠的皮层细胞中可观察到
少数的高尔基体 ,它由 4～ 6个扁平囊泡组成 . 在脆江蓠的皮层细胞中还观察到了呈环形
片层结构的内质网 ,这种结构的内质网在其它江蓠种类的超微结构的研究中还未见到 .只
有在红藻门仙菜目 ( Ceramiales) 的多管藻属 ( Polysiphonia ) 中也有过报道 [5 ] .
关于红藻质体发育的研究报道不多 ,目前一般认为有两种发育类型 [ 2] ,一种是由原质
体的围周类囊体内陷形成平行类囊体 ; 另一种是由原质体上产生类囊体形成体 , 再由它
69　第 4期　　　　　　　　　郑　怡: 脆江蓠营养细胞超微结构的研究
产生围周类囊体和平行类囊体 . 然而本研究中 , 在脆江蓠的营养细胞中观察到许多未发
育成熟的色素体 , 其被膜内陷 , 形成一些长短不一的平行类囊体 , 以后才发育出围周类
囊体和质体小球 , 这与上述的两种质体发育类型不同 , 是否是红藻质体发育的又一种类
型还需要作进一步的观察和研究 .
质体分裂大多是在细胞发育的早期 , 分裂方式为横分裂、 产生隔膜或出芽分裂 . 但
在脆江蓠的营养细胞中观察到一些成熟色素体在末端进行分裂 , 这在文献中还未见过报
道 .
脆江蓠表皮、 皮层和髓部细胞的某些细胞器在结构和数量上的差异 , 反映了藻体三
个部位生理机能分工上的不同 . 在表皮细胞中色素体和平行类囊体数量最多 , 表明表皮
是藻体光合作用的主要场所 . 而红藻的质体小球与脂类代谢有关 . 在皮层细胞中质体小
球数量最多 , 因而它的脂类代谢也最活跃 .
参　考　文　献
1　张峻甫 , 夏邦美 . 中国江蓠属海藻的分类研究 . 海洋科学集刊 , 1976 ( 11): 91～ 163
2　王素娟 . 中国经济海藻超微结构研究 . 杭州: 浙江科学技术出版社 , 1991. 121～ 169
3　 Delliv opulos G , Fekos L. Ultr astructur e o f ca rpospo rogenesis o f red alg a Gracilaria verrucosa ( Gi-
ga rtinales, Gracila riaceae ). Bo t. Marina, 1986, 29: 27～ 35
4　 Dohn J D. The Fine st ructure o f Alga l cells. London: Academic Press, 1973. 81～ 102
5　Wethe rbee R, West J A, Wynne M J. Annulate lamellae in postfer tilization development in Polysipho-
nia nouaeangline ( Rhodophyta ) . J. U lt rastr. Res. , 1974, 49: 401～ 405
Ultrastructural Studies on Vegetative Cells of Gracilaria
bursa-pastoris (Gmel. ) Silve
Zheng Yi
(Bioengineering College, Fujian Teachers University , Fuzhou　 350007)
Abstract　 Ultrast ructural observa tions made from the vegetative cel ls o f Gracilaria
bursa -pastoris ( Gmel. ) Silv e ( Rhodophyta ) have show n tha t plastids contain a sing le
encircling thylakoid, 4～ 10 bands of parallel thylakoids and some plastoglobula. The
number of the bands of pa rallel thylakoids in plastids is related to the po si tio n o f vegeta-
tiv e cells in thallus. There are some endoplasmic relicula in the annulate lamelar form
a round the nucleus and plastid in the cytoplasm. The concentric lamini fo rm around the
nucleus and plastid in the cy toplasm. The division of a mature plastid occurs at the ter-
minal and a t the same time the number o f the bands o f parallel thylakoids increases. The
envelops o f young plastid invagina tes di rect ly to fo rm the parallel thylakoids, then an en-
circling thylakoid develops.
Keywords　Gracilaria bursa-pastoris , v eg eta tiv e cel ls, ul trast ructure
(责任编辑　余　望 )
70　　　　　　　　　　　　福 建 师 范 大学 学 报 (自 然 科 学 版 )　　　　　　　 1998年 12月