全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
核 农 学 报 ,
‘ 艺
射线辐照对大蒜和洋葱生长点
细胞及超微结构的影响
席均芳 钱冬梅 边其均 应铁进
浙江农业大学食品科技系 杭州
华粉妹
浙江省农业科学院原子能利用研究所 杭州 。。
电镜观察表明 , 射线 辐照大蒜和 洋葱 , 能适成生长 点细胞及超微结
构的 不 同程度损伤 。 如细 胞外形畸变 、 细胞壁加厚 、 质壁分 离 、 原生质破坏呈 电子透
明 , 核破碎 , 染 色质变粗变短 , 微结构变形 , 甚至膜破 裂等 。 其损伤程度随辐照 剂量的
增加而趋严重 。 不 同微结构的杭辐照 能力 不 同 , 其 中液泡的辐射敏感性最强 , 核仁和
线拉体最杭辐照 。 辐照 后 的细胞和超微结构一般在萌动期 才表现 出明显的形态损伤 、
细胞分 裂受阻 , 因此抑制 了大蒜和 洋葱的发 芽 。
关键词 辐照 大蒜 洋葱 超微结构
前 言
大蒜和洋葱均是鳞茎类蔬菜 , 收获后即进入休眠阶段 , 其休眠期一般为 一 个月 , 而且 因
品种而异 。休眠的大蒜和洋葱对外界环境条件的反应不敏感 , 因此较耐贮藏 。 解除休眠后即进
入萌发状态 , 鳞茎 中的营养物质转移到生长点供芽生长 , 造成鳞茎萎缩发糠 , 失去商品价值 , 严
重的即丧失食用价值 。 用 丫射线辐照能抑制大蒜和洋葱的发芽 , 许多国家 已在生产上大量应
用 。本文研究‘。 射线辐照对大蒜和洋葱生长点细胞及超微结构的影响 , 为辐照抑制大蒜和
洋葱发芽提供依据 。
材 料 与 方 法
材料 大蒜 江北种 、 洋葱 红皮种 , 均为杭州市郊栽培品种 。分别为 年 、 年和
” 年 月初采收的鳞茎 。选择无损伤 , 大小均匀的为试验材料 。
方法 辐照处理 辐照剂量分别为 、 和 , 以未辐照的为对照 , 剂量率为
, 辐照时将大蒜 、 洋葱放入铅盒中单个排列 。 辐照与未辐照样品于室温下通风贮藏 , 于 月中
旬 、 月中旬和 月中旬定期取样 。
此文于 年 月 日收到
国家 自然科学基金资助项 目
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射线辐照对大蒜和洋葱生长点细胞及超微结构的影响
,
电镜包埋块的制作 取大蒜和洋葱生长点组织 , 立即用 绒多聚 甲醛与 戊二醛混合
固定液 固定 以上 , 用磷酸缓冲液漂洗 , 再用 饿酸 固定 , 然后用磷酸缓
冲液漂洗 , 酒精梯度脱水 , 丙酮过渡 , 包埋剂渗透 , 包埋成块 。
超薄切片 厚度为 。 切片经醋酸铀柠檬酸铅双染后用 一 型透射电镜观
察 , 拍片 。
细胞壁厚度的测定 选 个典型细胞显微照片 , 用卡尺测量 , 按其放大倍数计算出壁的厚
度 , 取其平均数 。
细胞 、细胞核切面面积的计算 选 个典型细胞显微照片 , 用卡尺量出其长 、短轴 , 取平均
数 , 用 一 公式计算 为面积 , 。为长半轴 , 为短半轴 。
所取生长点细胞部位见图版 所示
。
结 果 与
’
分 析
一 辐照后生长点细胞形状的变化
未经辐照的正常生长点细胞呈多边形 〔 , , 中心切面上核约占总面积的 纬左右 图版
一 , , 辐照处理的大蒜和洋葱与对照相 比 , 生长点细胞的形状在休眠期 图版 卜 或萌动
期 图版 一 , , 均有变长的趋势 。 尤其是萌动期 , 畸变随剂量加大而严重 。 各种变形的细胞
在 电镜中观察到 的形态各异 , 无一定规律 。 如 辐照的大蒜生长点细胞 , 有的呈“ ”形 图
版 卜 , 辐照的洋葱生长点细胞 , 有的呈狭长形的分枝 , 甚至细胞壁破裂 , 破壁伸展形
成片状 图版 一 等 。
二 辐照后生长点细胞壁的变化
经辐照后的大蒜和洋葱 , 其细胞壁有加厚的趋势 , 萌动期更为显著 , 加厚程度随剂量的提
高而增大 。 从图 可看出 , 辐照的大蒜 , 生长点细胞壁厚度为对照的 倍 , 辐照的
为对照的 倍 。 辐照的洋葱生长点细胞壁厚度为对照的 倍 , 而且有的细胞壁受损而
破裂 图版 卜 。
三 辐照后生长点细胞原生质膜的变化
大蒜 、 洋葱经辐照后 , 生长点细胞原生质膜发生收缩 , 出现质壁分离 , 其程度随剂量增加而
严重 。 辐照的大蒜与 辐照的相 比 , 生长点细胞萌动期的质壁分离现象似乎更加严
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图 射线辐照对大蒜和洋葱生长点
细胞壁厚度的影响
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核 农 学 报 卷
重 图版 卜 ,
。 经 辐照的洋葱 , 有的生长点细胞因质壁分离使原生质收缩在细胞的
一端 图版 一 , 箭号所示 。 辐照的大蒜 , 生长点细胞原生质极度收缩 , 使休眠期细胞
中出现大电子透 明 图版 卜 , 箭号所示 。
四 辐照后生长点超微结构的变化
不同剂量辐照后 , 其超微结构被破坏程度不同 。在休眠前期 , 处理的 , 其液泡膜即受
损 , 周缘呈齿轮形和不规则的凸起等 图版 一 , 其他微结构仍保持完整 , 但 辐照的大
蒜 , 生长点细胞只能看到变形的细胞核 、 核仁及受损的线粒体 图版 一 。
在萌动期经 辐照的大蒜 , 生长点细胞内能观察到较多的完整线粒体 , 变形的小囊泡
和其他残余结构 图版 卜 。 辐照的大蒜 , 生长点细胞内仅在局部能看到个别较完整的
和不完整的线粒体 , 能清楚地看到边缘凹 凸的完整核仁 , 其余结构 已崩溃成一片均匀胶状物 ,
没有发现胞间连丝 图版 卜 。 辐照的大蒜 , 其核呈现无规则的状态 , 且染色质变细
、
变短 图版 卜 , 而相同剂量辐照的洋葱 , 其生长点细胞内有的有模糊的圆形结构物 图版 卜
, 可能是崩溃的微结构残体 。线粒体和核仁的形状较完整 , 有的因细胞壁破裂 , 线粒体和崩溃
的微结构残余结构渗漏于壁外 , 有的内含物呈电子透明 , 只有细胞壁加厚了的空细胞 。
讨 论
电镜观察表明 , 用 飞射线 一 辐照大蒜和洋葱 , 对其生长点细胞结构有不同程度的
损伤 , 其损伤程度随辐照剂量的增加而趋严重 。 不同的细胞微结构抗辐射的能力不同
。液泡对
辐射最敏感 , 在休眠前期就有受损的表现 。而细胞壁 、原生质膜和其它微结构 比液泡抗辐射 , 在
图版
大蒜生长点细胞部位 箭号所示 。
休眠期的大蒜生长点细胞 。
休眠期的洋葱生长点细胞 。
辐照的萌动期大蒜生长 点细胞 内的变
形液泡 。
辐照的休眠期大蒜生长 点细胞 变形
的细胞核 、 核仁 、 线粒体及箭号所示原生质破
坏造成的电子透明区
压三
卜
。 , 一
名。” 曰
,
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期 射线辐照对大蒜和洋葱生长点细胞及超微结构的影响
图版
辐照的萌动期大蒜生长点细胞 细胞形态
,
的严重畴变及部分损伤的微结构 。
辐 照的萌动期洋葱生长点细胞 细胞形
态的严重崎变 , 增厚的细胞壁 , 变形的细胞核和
渗渝在细胞外的受损线粒体
辐照的萌动期洋葱细胞 与 辐照处
理 的萌动期大蒜生长点细 胞 图版 卜 大致接
近的微结构损伤
理 辐照的萌动期大蒜生长点细胞 微结构的
更广泛破坏 。
辐照的萌动期大蒜生长点细胞 。核的破
碎 。
卜
, 卜
宝 了 丫
·
帅
协 , 、
·
一
卜
·
—细胞壁 —线拉体 叩击
。 ‘ —液泡 —细胞核
—核仁 —胞间连丝 —染色质 怕
。
休眠期形态仍维待正常 , 直到萌动期才表现 出不同程度的伤害 。 有资料报道 〔‘ , , 细胞壁加厚是
因为壁上积累较多的纤维素和聚合其他碳水化合物之故 。 我们认为 , 这可能是对抗辐射作出的
反应 , 对抑制发芽有一定的作用 。在休眠期 , 核与核仁和线粒体有同样的抗辐射能力 , 萌动期抗
性较后两者弱 。核仁似乎较线粒体更抗辐射 。
辐照的洋葱 , 其细胞超微结构破坏的程度大体上与 辐照的大蒜相当 图版
一 , 。这表明洋葱比大蒜更具抗辐射能力
。
电镜观察表明 , 休眠期所表现的辐射损伤较萌动期轻 。我们认为 , 这只是现象上的观察 , 在
休眠细胞中 , 辐照对细胞造成的初级损伤并不一定立即表现为细胞及微结构上的变化 , 通过代
谢活动才能使初级的化学结构损伤发展为形态上的损伤 , 这与 的观点是一致的〔 。
研究还证明了大蒜和洋葱生长点细胞经 一 辐照后 , 在微结构受到较大的破坏后 , 其
细胞仍可存活 , 表现出比动物细胞更强的抗辐射能力 , 但细胞分裂受阻 , 因此起到 了抑制发芽
的作用 。
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参 考 文 献
谢学民等 核枝术农学应用 上海 上海科学技术出版社 ,
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