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Studies on Programmed Cell Death of Type-Ⅰ Stomatal Guard Cells on Spring Leaves of Citrus

柑橘春梢叶片Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡的研究



全 文 :园 艺 学 报 2013,40(11):2153–2160 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期:2013–06–03;修回日期:2013–11–05
基金项目:福建省属公益类科研院所专项(2011R1016-6;2011R1016-8)
* 通信作者 Author for correspondence(E-mail:caizijian2007@126.com)
柑橘春梢叶片Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡的
研究
黄镜浩 1,2,温寿星 1,张艳芳 1,张凌媛 3,蔡子坚 1,*
(1 福建省农业科学院果树研究所,福州 350013;2福建农林大学生命科学院,福州 350002;3福建中医药大学,福
州 350122)
摘 要:柑橘叶片Ⅰ–型气孔器是在叶片发育早期形成的具有 6 ~ 8 个副卫细胞和较大保卫细胞的一
类气孔器。以‘稻叶温州蜜柑’(Citrus unshiu)、‘春见’[C. reticulata ×(C. reticulata × C.sinensis)]、‘卡
拉卡拉’红肉脐橙(C. sinensis)、‘HB 柚’(C. grandis)和‘玫瑰橙’(C. sinensis)等 5 个柑橘品种不同
发育阶段的春梢叶片为材料,采用本实验室改良的临时装片法和常规石蜡切片法,研究其发育过程中的
Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡及其对表皮结构变化的影响。结果表明:叶片发育过程中,气孔密度呈单
峰变化,并在 2/3 伸展叶龄时达到峰值。春梢叶片发育后期,‘稻叶温州蜜柑’、‘春见’和‘HB 柚’的
Ⅰ–型气孔保卫细胞退化率较低。‘玫瑰橙’和‘卡拉卡拉’红肉脐橙的Ⅰ–型气孔保卫细胞几乎全部退化。
DAPI 染色显示发生退化的保卫细胞核内染色质凝集并产生核固缩,进一步形成凋亡小体,初步表明细胞
发生程序性死亡。发生程序性死亡的保卫细胞内原生质凝聚,细胞逐步萎缩,气孔逐渐变小并最终关闭
或消失。Ⅰ–型保卫细胞程序性死亡使‘卡拉卡拉’红肉脐橙和‘玫瑰橙’成熟叶片中气孔器内开口分布
与‘稻叶温州蜜柑’的趋于一致。
关键词:柑橘;保卫细胞;气孔密度;细胞程序性死亡
中图分类号:S 666 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2013)11-2153-08

Studies on Programmed Cell Death of Type-Ⅰ Stomatal Guard Cells on
Spring Leaves of Citrus
HUANG Jing-hao1,2,WEN Shou-xing1,ZHANG Yan-fang1,ZHANG Ling-yuan3,and CAI Zi-jian1,*
(1 Pomological Institute,Fujian Academy of Agricultural Sciences,Fuzhou 350013,China;2 College of Life Science,
Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China;3 Fujian university of Traditional Chinese Medicine,
Fuzhou 350122,China)
Abstract:The Type-Ⅰstomatal complex of citrus leaf forms at early developmental stage and
consists of 6–8 subsidiary cells and two big stomatal guard cells. In this report,programmed cell death
(PCD)of Type-Ⅰstomatal guard cells and its role in modification of surface structure during leaf
expansion were studied with modified temporary slides preparation method and conventional paraffin
section technique,which were conducted on spring leaves of different developmental stages in five citrus

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cultivars,including‘Inaba Wase’(Citrus unshiu),‘Harumi’tangor[C. reticulata ×(C. reticulata × C.
sinensis)],‘Cara Cara’navel orange(C. sinensis),‘HB’pummelo(C. grandis)and‘Meigui Cheng’
(C. sinensis). Results showed that stomatal density of lower epidermis presented a unimodal distribution
during leaf development,with a peak at two-thirds expanded stage. Degeneration rates of Type-Ⅰstomatal
apparatus were low in spring leaves of‘Inaba Wase’,‘Harumi’tangor and‘HB’pummelo at late
developmental stage. However,Degeneration ranges of Type-Ⅰstomatal apparatus were very high in
spring leaves of‘Cara Cara’navel orange and‘Meigui Cheng’,with almost all Type-Ⅰstomatal guard cells
degenerated at matured stage in both cultivars. With DAPI staining,nuclear pyknosis with chromatin
condensation,followed by formation of apoptotic bodies,was generally observed in degenerated Type-Ⅰ
stomatal guard cells,suggesting that cells underwent PCD. PCD of Type-Ⅰstomatal guard cells resulted in
closure or disappear of Type-Ⅰstomata through shrinkage of the guard cells. And as Type-Ⅰstomatal
guard cells underwent PCD,distribution of size of stomatal inner pores in‘Cara Cara’navel orange and
‘Meigui Cheng’both became similar to that of‘Inaba Wase’.
Key words:citrus;guard cell;stomatal density;programmed cell death

柑橘类植物叶片质地结构紧密,利用传统研究方法很难对其气孔结构特性展开系统研究,相关
研究报道也较少。目前研究柑橘叶片气孔的主要方法包括“扫描电镜法”和“煮沸撕取法”。扫描电
镜法具有测量精度高的特点,因而在气孔大小和密度测量方面具有优势,也是目前采用最多的方法
(Graham et al.,1992;Costa et al.,2004;李润唐 等,2004),但该法无法获得除气孔器表面结构
外的更多信息,如保卫细胞内部结构,细胞壁特性,以及下沉副卫细胞的分布规律、数量和结构特
点等。而撕取法操作难度大,效率极低,且在幼嫩叶片中很难取得成功,因而应用极少。到目前为
止在柑橘叶片气孔研究中仅伊华林和荣融(2006)采用撕取法分析柑橘体细胞杂种的气孔大小与密
度。
黄镜浩等(2011)通过改良,获得观察柑橘叶片气孔器结构的简易临时装片法,同时结合常规
石蜡切片、透射电镜以及扫描电镜技术对气孔器结构进行了细致观察,依据分化发育时期、气孔大小
以及副卫细胞数量和结构特点等将柑橘类植物气孔器分为“Ⅰ–型”(Type-Ⅰ)和“Ⅱ–型”(Type-
Ⅱ)两类,Ⅰ–型气孔器的保卫细胞较大,副卫细胞多为 6 ~ 8 个,Ⅱ–型气孔器的保卫细胞较前者
小,副卫细胞多为 4 个;Ⅰ–型气孔器形成于叶片发育早期,而Ⅱ–型气孔器主要形成于叶片伸展后
期,并且Ⅰ–型气孔器在叶片发育后期退化。
柑橘溃疡病(Citrus canker)是柑橘的检疫性病害之一,其病原微生物(Xanthomonas axonopodis
pv. citri)主要通过气孔和机械伤口进入组织(Gottwald & Graham,1992)。研究发现(唐振尧,1958;
Gottwald & Graham,1992;Graham et al.,1992),柑橘叶片对溃疡病的敏感性与表皮的发育程度关
系密切。但其生物学机制仍有待进一步阐明。作者前期的研究表明,柑橘对溃疡病的抗性与气孔密
度显著相关(温寿星 等,2009),并与Ⅰ–型气孔器的结构特性关系密切(黄镜浩 等,2011)。Ⅰ–
型气孔器在叶片发育后期退化可改变叶片表皮结构,从而影响其抗病性。因此,深入研究柑橘叶片
发育过程中表皮结构变化——尤其气孔保卫细胞的发育规律,对了解柑橘叶片发育过程中的生物学
特性变化,探讨叶片表皮结构变化与抗病/逆性的相关性具有科学价值,对柑橘抗病品种选育具有实
践指导意义。
11 期 黄镜浩等:柑橘春梢叶片Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡的研究 2155

1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为种植在福建省农业科学院果树研究所柑橘种质资源圃不同类别的柑橘品种,分别为
‘稻叶温州蜜柑’(Citrus unshiu)、‘春见’[C. reticulata ×(C. reticulata × C. sinensis)]、‘卡拉卡
拉’红肉脐橙(C. sinensis)、‘HB 柚’(C. grandis)和‘玫瑰橙’(C. sinensis)。取不同发育阶段的
春梢叶片(叶片长度达完全伸展叶片的约 1/2 和 2/3,完全伸展但未转为深绿色以及角质化 4 种)。
各品种物候期略有不同,为减小试验误差,通过抹梢获得各品种生长较一致的春梢。选择晴好天气,
5 个品种同一时间取材,取材时间为上午 9—10 时。
用手术剪刀剪取叶片中部靠近叶脉两侧约 1 cm2 样本,每个样本取叶样 15 ~ 20 片,Carnoy’s 固
定液(甲醇︰冰醋酸 = 3︰1,体积比)固定至完全褪绿后用 70%乙醇充分漂洗,去除组织内的甲醇
与冰醋酸,最后置于 70%乙醇中于 4 ℃冰箱内保存备用。
1.2 不同发育状态的柑橘春梢叶片表皮结构分析
采用本实验室改良的临时装片法(黄镜浩 等,2011),将叶片材料用去离子水洗净后置于 3
mol · L-1 NaOH 溶液中(60 ℃水浴)透明,去离子水充分漂洗后滴加 I2-KI 溶液染色制备临时装片观
察。
每个样本于 10× 物镜下随机选取 20 个视野,Olympus BX-41 成像系统拍照,图像处理系统换
算所取影像的实际长度和面积,再根据照片中的气孔数量进行气孔密度计算;100× 物镜下随机观
察气孔器 200 个以上,Olympus BX-41 成像系统获取图片,Photoshop 7.0 图像系统进行数值转换,
分别测量并统计气孔器内、外开口大小,保卫细胞长度,以及Ⅰ–型气孔保卫细胞的退化率[Ⅰ–型
气孔保卫细胞的退化率(%)= 发生程序性死亡的Ⅰ–型气孔保卫细胞/观察Ⅰ–型气孔保卫细胞总
数× 100])。所得数据用 SPSS 16.0 软件进行差异显著性分析。
1.3 Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡的观察
取‘卡拉卡拉’红肉脐橙和‘玫瑰橙’2/3 伸展和完全伸展但未完全转为深绿色的叶片进行常
规石蜡切片制备,KD 202 切片机获取叶片下表皮细胞切片(厚度 3 ~ 4 μm)。切片经二甲苯脱腊,
系列酒精复水,0.1 mol · L-1 PBS(pH 7.2)洗涤 3 次,后用 DAPI(4,6-diamidino-2-phenylindole,
4,6–二脒基–2–苯基吲哚)染色,制备临时装片后在 Olympus BX-41 荧光显微镜用 360 ~ 370 nm
波长激发荧光。
2 结果与分析
2.1 叶片发育过程中下表皮气孔器的变化规律
参试柑橘品种春梢叶片下表皮气孔密度与叶片发育程度密切相关。气孔密度变化随叶片伸展呈
单峰分布,在叶片达完全伸展叶片的约 2/3 时达到峰值,随后显著下降,并在叶片完全伸展后保持
相对稳定。其中以‘卡拉卡拉’红肉脐橙和‘玫瑰橙’的变化最为显著,其 2/3 伸展叶片的气孔密
度分别达到 942.03 和 1 028.81 个 · mm-2。但‘稻叶温州蜜柑’叶片发育过程中,气孔密度的峰值不
明显。各品种成熟春梢叶片的气孔密度存在显著性差异,但不及 2/3 伸展叶片的差别明显(图 1)。

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图 1 不同发育状态柑橘春梢叶片的气孔密度
不同字母示差异达显著水平(S-N-K 法,P < 0.05)。
Fig. 1 Stomatal density of citrus spring leaves at different developmental stages
Different letters indicated significant difference by One-way ANOVA test(S-N-K,P < 0.05).

在柑橘春梢叶片发育早期,Ⅰ–型气孔器所占的比例均较高。但随着叶片的生长发育,Ⅱ–型气
孔器开始大量形成(黄镜浩 等,2011),Ⅰ–型气孔器的比例逐渐下降,并在叶片完全伸展但未完
全转为深绿色时发生退化;‘稻叶温州蜜柑’、‘春见’和‘HB 柚’的Ⅰ–型气孔保卫细胞退化发生
率较低;‘卡拉卡拉’红肉脐橙和‘玫瑰橙’的Ⅰ–型气孔保卫细胞退化的发生频率则明显增加,分
别达到 71.43%和 90.91%,与叶片发育早期相比均达极显著水平(χ2 检测;χ2 = 53.497,P < 0.01;
χ2 = 13.127,P < 0.01),但两者间没有显著性差异(χ2 检测,χ2 = 0.711,P > 0.05)。至春梢叶片成熟
时,‘卡拉卡拉’红肉脐橙和‘玫瑰橙’中的Ⅰ–型气孔保卫细胞几乎全部退化(图 2)。
图 2 不同发育状态柑橘春梢叶片Ⅰ–型气孔器比例及其保卫细胞退化率的变化
** 示差异达极显著水平(χ2 检测)。
Fig. 2 Percentage of Type-Ⅰ stomata and degeneration range of guard cells of Type-Ⅰstomata
on epidermis of citrus spring leaves
** indicated significant difference at 0.01 level by χ2-test.
11 期 黄镜浩等:柑橘春梢叶片Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡的研究 2157

由表 1 可知,参试各品种间相同发育程度的叶片以及品种内不同发育程度的叶片的气孔器内、
外开口大小均存在显著差异(表 1)。各品种的气孔器内、外开口的长、短轴大小随叶片发育具有从
大到小再逐渐增大的变化趋势,这与Ⅱ–型气孔器在叶片 2/3 伸展时期大量形成(黄镜浩 等,2011)
有密切关系。但在叶片发育过程中,Ⅰ–型气孔保卫细胞退化对气孔器内、外开口的长、短轴大小
影响并不显著。这可能是由于不同发育的叶片气孔群体中Ⅰ–型气孔器的比例和Ⅱ–型气孔器的发育
程度仍处于动态变化中,且各品种的Ⅰ–型气孔保卫细胞退化率不同等因素造成的。

表 1 柑橘春梢叶片发育过程中下表皮气孔大小的变化
Table 1 Statistics of stomatal size of lower epidermis of citrus spring leaves during leaf expansion
气孔内开口大小/μm
Size of inner pore
气孔外开口大小/μm
Size of outer pore 品种
Cultivar
叶片发育状态
Developmental stages of leaves
长轴 Length 短轴 Width 长轴 Length 短轴 Width
1/2 伸展 Half expanded 7.61 ± 2.04 b 0.50 ± 0.27 cd 8.56 ± 2.34 cde 4.61 ± 1.37 bc
2/3 伸展 2/3 expanded 6.89 ± 1.83 cd 0.42 ± 0.19 de 7.14 ± 2.13 g 3.94 ± 1.22 d
完全伸展 Fully expanded 6.82 ± 1.75 cd 0.35 ± 0.13 e 7.25 ± 1.86 g 3.86 ± 1.18 d
稻叶温州蜜柑
Inaba Wase
角质化 Matured 6.66 ± 1.27 cde 0.40 ± 0.25 de 7.67 ± 1.65 f 4.52 ± 1.34 bc
1/2 伸展 Half expanded 5.91 ± 1.72 fg 0.52 ± 0.53 bcd 7.97 ± 2.48 ef 4.81 ± 1.83 b
2/3 伸展 2/3 expanded 5.84 ± 1.94 g 0.42 ± 0.50 de 7.10 ± 2.32 g 3.79 ± 1.80 d
完全伸展 Fully expanded 6.11 ± 1.48 fg 0.43 ± 0.38 de 8.56 ± 2.21 cde 4.99 ± 1.68 b
春见
Harumi tangor
角质化 Matured 6.37 ± 1.51 def 0.41 ± 0.27 de 8.47 ± 2.06 de 4.80 ± 1.56 b
1/2 伸展 Half expanded 8.23 ± 2.46 a 1.04 ± 0.97 a 9.57 ± 3.09 b 5.64 ± 2.26 a
2/3 伸展 2/3 expanded 7.88 ± 1.88 ab 0.59 ± 0.47 bc 8.51 ± 2.34 de 3.87 ± 2.07 d
完全伸展 Fully expanded 7.83 ± 1.39 ab 0.45 ± 0.28 de 9.28 ± 1.79 b 4.66 ± 1.35 bc
卡拉卡拉红肉脐橙
Cara Cara navel orange
角质化 Matured 7.96 ± 1.07 ab 0.40 ± 0.18 de 9.47 ± 1.34 b 4.70 ± 0.90 bc
1/2 伸展 Half expanded 6.21 ± 2.09 efg 0.54 ± 0.68 bcd 7.94 ± 2.62 ef 3.71 ± 1.57 d
2/3 伸展 2/3 expanded 6.23 ± 1.37 efg 0.51 ± 0.25 cd 8.22 ± 1.82 ef 3.64 ± 1.18 d
完全伸展 Fully expanded 6.95 ± 1.70 c 0.63 ± 0.66 b 9.10 ± 2.25 bc 4.54 ± 1.55 bc
HB 柚
HB pummelo
角质化 Matured 6.99 ± 1.62 c 0.41 ± 0.20 de 9.04 ± 1.79 bcd 4.94 ± 1.06 b
玫瑰橙 1/2 伸展 Half expanded 6.11 ± 1.68 fg 0.48 ± 0.48 cde 8.04 ± 2.62 ef 4.33 ± 2.02 c
Meigui Cheng 2/3 伸展 2/3 expanded 6.40 ± 1.46 def 0.44 ± 0.33 de 8.30 ± 2.10 e 3.77 ± 1.71 d
完全伸展 Fully expanded 7.64 ± 1.12 b 0.52 ± 0.14 bcd 10.68 ± 1.48 a 5.74 ± 1.35 a
角质化 Matured – – – –
注:“–”示未测定;列内数字后不同字母表示差异达显著水平(S-N-K 法,P < 0.05)。
Note:“–”,not tested. Different letters in the same column indicated significant difference by One-way ANOVA test(S-N-K,P < 0.05).

进一步对各品种叶片不同发育状态气孔器各项数据的分布规律进行分析,结果表明:叶片发育
早期,气孔保卫细胞大小差异较大;在 2/3 伸展叶片时期,Ⅱ–型气孔器大量形成导致保卫细胞变小;
随着Ⅱ–型气孔器的进一步发育,以及Ⅰ–型气孔保卫细胞退化,保卫细胞逐渐增大并局限于较小的
分布区间。其中‘卡拉卡拉’红肉脐橙和‘玫瑰橙’的变化较为典型,其春梢叶片发育后期,> 27 μm
的气孔保卫细胞几乎全部消失。
参试柑橘品种春梢叶片发育早期气孔器内开口大小品种间略有不同,‘稻叶温州蜜柑’的大小
相对整齐,‘卡拉卡拉’红肉脐橙的大小差异略大;但气孔器外开口的差别不大。随着叶片的发育,
各品种气孔的开张度(气孔器内、外开口大小)趋于整齐。由于Ⅰ–型气孔保卫细胞退化,‘卡拉卡
拉’红肉脐橙和‘玫瑰橙’成熟叶片中的气孔器内开口分布与‘稻叶温州蜜柑’的趋于一致。
2.2 Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡中的显微结构变化与染色质凝集
‘卡拉卡拉’红肉脐橙和‘玫瑰橙’Ⅰ–型气孔保卫细胞在春梢叶片发育至完全伸展时期发生
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退化。其原生质体发生凝聚,随后细胞体积开始萎缩,气孔器外开口逐渐变小而内开口关闭或消失
(图 3,a ~ d)。
DAPI 染色结果显示,发生退化的Ⅰ–型气孔保卫细胞发生核固缩,紫外激发产生强烈的蓝色荧
光,表明核内染色质发生凝集;随着细胞萎缩,细胞核的形态也发相应发生改变,呈现长椭圆形,
并在两极出现凋亡小体(图 3,c’~ d’)。染色质凝集和凋亡小体是细胞程序性死亡的典型特征,据
此认为Ⅰ–型气孔保卫细胞退化为典型的程序性死亡。






















图 3 ‘卡拉卡拉’红肉脐橙春梢完全伸展叶片Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡
a ~ d:Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡(b 为 a 中的一个保卫细胞的放大照片,c 为程序性死亡较早期,d 为程序性死亡晚期,
气孔关闭或消失);e:正常的Ⅱ–型气孔保卫细胞;c’~ e’分别为图 c ~ e 相对应的保卫细胞核 DAPI 染色图;
c’:细胞核内染色质凝集;d’:程序性死亡后期的凋亡小体(箭头)。
Fig. 3 Programmed cell death of Type-Ⅰ guard cells on fully expanded spring leaves of‘Cara Cara’navel orange
a–d,Programmed cell death(PCD)of Type-I guard cells(b:Magnification of plate a showing detail of a Type-I stomatal complex;
c:Type-I stomatal guard cells at early stage of PCD;d:Type-I stomatal guard cells at late stage with the stomata close or disappear);
e:A regular Type-II stomatal complex;c’–e’were nucleuses of stomatal guard cells in plate c–e,respectively,
stained with DAPI;c’showed chromatin condensation;
d’exhibited apoptotic bodies(arrowheads).
3 讨论
气孔是植物利用细胞膨胀收缩操控开闭的气体交换阀门(Schroeder et al.,2001)。有关气孔发
育在模式植物拟南芥中已开展了较为系统深入的研究(Nadeau & Sack,2002)。但目前未见气孔演
11 期 黄镜浩等:柑橘春梢叶片Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡的研究 2159

化过程中发生程序性死亡的报道。柑橘叶片发育过程中,以‘卡拉卡拉’红肉脐橙和‘玫瑰橙’为
主的Ⅰ–型气孔保卫细胞退化发生在叶片发育的特定时期(图 2,叶片完全伸展),且通过 DAPI 染
色表明退化的保卫细胞具有典型的程序性死亡特征(图 3),据此作者认为两个品种的Ⅰ–型气孔保
卫细胞退化为细胞程序性死亡。此外,作者在‘纽荷尔’、‘朋娜’两个橙类品种春梢叶片中也观察
到相似的气孔保卫细胞退化现象,推测Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡可能是甜橙类叶片发育中的
特性。
有研究表明,外源化学物质通过控制细胞内的能量供应水平可决定保卫细胞发生凋亡或坏死
(Dzyubinskaya et al.,2006)。外源氰化物(CN-)(Bakeeva et al.,2005)和活性氧(Samuilov et al.,
2008)可诱导碗豆保卫细胞程序性死亡,导致染色质凝集与细胞液泡化(Samuilov et al.,2008)。
在本试验中,柑橘Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡的促发因子尚不明确。Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性
死亡过程中,同样具有染色质凝集与核固缩这一典型的细胞凋亡标志,甚至产生凋亡小体,但未见
保卫细胞液泡化,相反,其原生质发生凝聚并使细胞萎缩(图 3)。从Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死
亡的促发时期看,介于 2/3 伸展与完全伸展叶片之间(图 2),此时期气孔大量形成且密度较高,可
能与外界的气体交换达到峰值,推测Ⅰ–型气孔保卫细胞程序性死亡与活性氧有关,其分子调控机
制有待进一步研究。
早在 1958 年,唐振尧(1958)就报导了柑橘地上部分对溃疡病菌的敏感性与组织发育程度有
关。柑橘叶片在伸展达成叶的 50% ~ 80%时表现出最强的感病性,与表皮附属结构及气孔的发育程
度关系密切(Gottwald & Graham,1992;Graham et al.,1992)。温寿星等(2009)的研究表明柑橘
品种的溃疡病抗性与气孔密度显著相关。本研究结果表明,柑橘春梢叶片发育过程中气孔密度呈单
峰变化并在 2/3 伸展叶龄时达到峰值(图 1),与上述结论基本吻合。
柑橘叶片发育完全后极少或不感染溃疡病(Filho & Hughes,2000;Graham et al.,2004)。作者
的前期研究发现,感病品种‘卡拉卡拉’红肉脐橙在叶片完全伸展后通过气孔途径人工接种溃疡病
菌,其发病率与抗病品种‘稻叶温州蜜柑’无显著差异(未发表数据)。本研究结果显示,Ⅰ–型气孔
保卫细胞在完全伸展叶片中发生程序性死亡,使参试两个橙类品种成叶中的气孔器内开口分布与‘稻
叶温州蜜柑’的趋于一致。柑橘气孔器内开口决定气孔的开张程度(黄镜浩 等,2011)。Ⅰ–型气
孔保卫细胞程序性死亡使‘卡拉卡拉’红肉脐橙的气孔器内开口短轴从 1/2 伸展时期的(1.04 ± 0.97)
μm 下降为成熟叶片的(0.40 ± 0.18)μm,接近抗病品种‘稻叶温州蜜柑’的水平(0.40 μm ± 0.25 μm,
表 1),甚至小于病原生物的大小(1.5 ~ 2.97 μm × 0.45 ~ 1.47 μm,沈兆敏,1999)。表明Ⅰ–型气孔
保卫细胞程序性死亡与叶片柑橘溃疡病抗性增加关系密切。
保卫细胞与病原微生物互作是植物免疫的重要组成部分,植物气孔通过开闭影响植物对病原微
生物的抗性(Melotto et al.,2006;Schulze-Lefert & Robatzek,2006)。Ⅰ–型保卫细胞程序性死亡能
使柑橘Ⅰ–型气孔永久关闭或消失,无疑对柑橘成叶获得永久结构抗性具有重要的生物学意义,其
生物学机制有待进一步深入研究。

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