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蜈蚣草组织培养再生植株叶细胞的亚显微结构



全 文 :四川师范学院学报 19 9 0; 1 1 (1) : 58一 6 2
Jo u n ra l S ieh u a rl T a e el iC o l l eg e
娱蛤草组织培养再生植株叶
细胞的亚显微结构
代庆阳 苏学辉
(生 物 系 )
【摘要】 用 电子显微镜对娱绘草茎尖幼嫩叶片和组织 培 养再 生 植 株叶
细 胞进行 了比较观察 , 发现组 织培养再生植抹的 幼龄叶 细胞超微结 构发生 了一
定的 变化 。 具 体表现在线粒体数量增多 , 液泡减少或消失 , 出现 了较多的原质
体 , 没有正常的叶绿体 .
关键词 娱蛤草 , 组 织培养 , 亚 显微 结构 , 叶细 胞
O 前言
娱蚁草 ( p 己 et : 几 v 厂t at at L . ) , 又名长叶甘草蔽 , 是凤尾戴科植物 , 以全草或
根状茎入药 , 能祛风 、 杀虫 、 治府疮 ` ’ , ” . 有人 曾对抱子形态进行过研 究 ` 3 ’ , 而对叶
细胞的亚显微结构的研究 , 尚未见报道 . 本文对娱蛤草茎尖幼嫩叶和组织培养再生植株
叶细胞进行了比较观察 , 现将结果报道如下 :
1 材料和方法
1
.
1 取材 再生植株取自实验室三角瓶 , 对照材料采自本院石坡上自然生长的娱蛤草 ,
为便于对比 , 将其与再生植株叶色相近的植株顶端幼叶作为观察对象 .
1
.
2 电镜样品的制备 将上述两种叶片自植株上取下 , 分别切成 1 . 5从优 2的小片 , 立即
投入 4肠的戊二醛磷酸缓冲液中 ( p H 7 . 2 ) 固定 12小时 , 以后各步骤参见文献 仁4〕 .
2 实验结果
之. 1 自然生长的植株叶细胞的亚显微结构 在 自然生长条件下的植株幼嫩叶细 胞呈 圆
球形或椭圆形 , 四周包被坚厚的细胞壁 , 细胞壁以内为质膜 , 质膜在很大程度上向内 、 外凸
起形成许多皱折 ( 图 l ) . 细胞核体积大 , 核内具浓聚的染色质 , 异染色质成点状分布在
核质中问 ( 图 2 ) . 细胞核内有一个很大而结构紧密的核仁 , 在核仁的周边有颗粒 状 结
构排列 , 很可能为核糖体亚单位的前体 . 在细胞中 , 有一至多个叶绿体 , 其片层膜系统
术文 1 0 5 9年 z }〕2 0日收户习.
5 9
均 与叶绿体长轴平 行排列 . 类囊体出现 丫象种子植物叶绿体那样的基质类囊沐和基粒类
囊体的分化 ( 图 3 ) . 在基质中有核糖体 , 少量噬饿颗粒和 D N A 纤丝状的核区 (图 1 , 3) ,
没有淀粉粒 . 在细胞质中除了叶绿体外 , 还有多个液泡 , 有的液泡休积大 , 而有的体积
很小 , 数量极多 , 且密集地堆积在一起 ( 图 1 , 2 ) .
.2 2 组织培养再生植株叶细胞的亚显微结构 组织培乔再生植株叶细胞的外形未 发 现
明显变化 , 但在某些细胞间出现了较大的间隙 , 细胞壁变薄 ( 图 5 ) , 细胞核椭圆 形 ,
外被双层核膜清晰可见 , 核仁一至多个 , 染色深 , 体积小 , 染色质与对照植株细胞无明
显的差别 ( 图 4 ) . 细胞质中线粒体数量增多 , 内晴发达 ( 图 5 ) , 叶绿体双层外被膜明
显 , 其内部结构发生了较大的变化 , 虽然片层膜系统也与叶绿休 一长轴平行排列 , 但只具
细丝状的基质片层而无基粒片层 , 且其中出现较多空泡 ( 图 6 ) , 基质 中有 核糖核蛋 白
体 , 无淀粉粒和噬镶顺粒 . 除叶绿体外 , 在有些细胞中出现了多个原质体 ( 图 5 , 7 ) ,
在有的细胞中只有原质体而无叶绿体 , 而有的细胞则二者皆有 . 原质体外被双层膜 , 有
些原质体的内层外被膜正向内凹陷形成小泡 ( 图 7箭头所示 ) , 大多数的原质体基 质 中
具有初始的片层结构 ( 图5 , 宁 ) , 也育的没宵屯此外 , 在基质中有少量噬锹顺粒及 核 糖
核蛋白休 , 无淀粉粒 . 在细胞质中无对照植株细胞那样的液泡 .
3 讨论
3
.
1 线粒体是细胞中的能量转换器 , 生物细胞代谢活动所需要的能量大部分是 由线 粒
体提供的 , 代谢活动愈旺盛的组织细胞 , 其线粒体的数量愈多而且内蜻越发达 , 娱蚁草
再生植株叶细胞中线粒体多 , 晴发达 , 说明其代谢活动是很旺盛的 .
3
.
2 在娱蛤草再生植株的叶细胞中出现了多个原质体 , 而在对照植株叶细胞中不存 在
原质体 , 只有叶绿体 ( 图 1一 3 ) , 这说明再生植株叶细胞表现一定程度的脱分化 . 关于
原质体的形成 , 有人在 tS le 乡t翻 ht 如 ot lt 如 : : : 的绿 色愈伤组织 〔“ ’ , 烟草叶肉原生 质
体 ` 7 」和 V i 。 沁属种间原生质体融合体脱分化时 { 8 ’ , 观察到叶绿体的基粒和基质片层逐
渐减少 , 最后转化为含很少片层的原质体 . 而我国学者朱至清等 ` 。 1在烟草叶片外 植 体
和 M a l t z a h n 等 “ “ ]在醉类 SP l a c h称 u m a m P矛l l a c e u m叶片再生植株的过程中观察 到 ,
原质体的发生不是通过叶绿体失去片层系统来实现 , 而是由叶绿体出 芽 形成 的 . 根据
我们的观察 , 在娱蚁草再生植株叶细胞中没有发现叶绿体 出芽 , 在叶绿体与原 质 体共
存于一个细胞的情况下 , 它们之间也没有任何形式的联系 , 由此可见 , 很可能 是 由 叶
绿体片层膜系统逐渐减少 , 最后形成 了原质体 。
3
.
3 再生植株叶细胞另一突出的变化是没有发育完好的叶绿体 , 其内只有基质类囊体
而无基粒类囊体的分化 , 即没有基粒的垛叠 , 而基质类囊体的形态与正常叶绿体的基质
类囊体差别也很大 , 膜结构变薄 , 形如细纤维 , 它们的排列虽然与叶绿体长轴平行 , 但
其中出现了较大的空泡 ( 图 6 ) , 根据左宝玉等 〔川 的研究结果 , 认为嵌合在 叶绿 体 类
囊体膜上的捕获光能的叶绿素 a / b色素蛋 白复合体是基粒形成的主导因素 , 如 缺 乏 则
类囊体膜的垛叠不能发生 , 基粒不能形成 . 结合我们的观察 , 认为娱蛤草再生植株叶绿
体没有基粒的形成 , 很可能就是由类囊体膜上没有捕获光能的叶绿素 a / b蛋白 复 合 体
所造成 , 至于引起这种物质缺乏的原因值得进一步研究 .

引图 版 记 明
完整的埃蛤草叶片 一细胞二 一歼1 20 。 。
叶片细胞的一部分 , 示 细胞核内核仁 大 , 结 构紧密 , 液泡 多. x 10 0 0 0
叶绿体的一部分 . x 30 0 0 图 4 再生植株的细胞核 . 15 0 0
再生 植株叶 细胞 的一部 分 . 示 线粒体数登多 , 出瓦李田胞 一间隙 . 、 反 15 0 0 。
再 生植株的 叶绿体一 X 21
再 生植株的原`质体 { `x Z o
C W一细月彝壁 lP 一质膜
N一细 胞核 N u一核仁
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实验材抖 由尹怀 约老 师提供 , 摸:致谢意
参 考一 文 献
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