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Ultrastructural Changes of Fruits in Tomato Ripening Mutant during Storage

番茄成熟突变体果实贮藏过程中细胞超微结构的变化



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2005, 32 (4) : 707~709
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 10 - 08; 修回日期 : 2005 - 03 - 21
基金项目 : 国家 ‘863’攻关项目 (2001AA241122)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: xxy709@1261com)
番茄成熟突变体果实贮藏过程中细胞超微结构的变化
张 玉 许向阳 李景富 3
(东北农业大学园艺学院 , 哈尔滨 150030)
摘  要 : 对含有 rin基因的番茄成熟突变体 02612果实在贮藏过程中细胞超微结构的变化进行了研究。
结果表明 , rin突变体果实在贮藏期间果肉细胞壁完整、叶绿体、线粒体结构保持完好。 rin突变体的耐贮
性与其果肉细胞在贮藏过程中能够保持完整的结构有关。
关键词 : 番茄 ; 突变体 ; 细胞壁 ; 叶绿体 ; 线粒体 ; 超微结构
中图分类号 : S 64112  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0420707203
Ultrastructura l Changes of Fruits in Tomato Ripen ing M utant dur ing Storage
Zhang Yu, Xu Xiangyang, and L i J ingfu3
(Horticu lture College of N ortheast A gricu ltura l U niversity, Harbin 150030, China)
Abstract: U ltrastructural changes of fruit cell were investigated in tomato ripening mutant rin 02612 dur2
ing storage. The results showed that structures were intact and orderly for cell wall, chlorop lasts and m itochon2
dria in rin mutant fruits during storage. Itwas suggested that storage p roperty of tomato ripening mutant rin was
associated with intact structures of cells during the course of storage.
Key words: Tomato; Mutant; Cell wall; Chlorop last; M itochondrion; U ltrastructure
1 目的、材料与方法
果实的成熟衰老是一个极其复杂的生理生化过程 , 也是影响果实贮藏运输的一个重要因素 , 因此
一直是生理学家和园艺学家所关注的问题。含有 rin基因的番茄成熟突变体果实具有极强的耐贮性 ,
果实不变软 , 不着色 , 可贮藏 3~4个月〔1〕。所以 , 研究番茄成熟突变体果实在贮藏过程中细胞超微
结构的变化对揭示果实耐贮性的细胞学机制具有重要意义。
本试验以含有 rin基因的番茄突变体 ‘02612’及其等基因系 ‘02665’为供试材料 , 花期挂牌 ,
在绿熟期选取具有本品种特征、大小均一、无机械损伤和病虫害的果实采收 , 在室温下贮藏 , 分别取
贮藏 0、10、20和 30 d果实的果皮组织 , 常规方法制备切片 , 用 JEM 2100CX II型透射电镜观察细胞
内部结构的变化。
2 结果分析与讨论
211 突变体果实在贮藏过程中细胞壁结构的变化
在整个贮藏时期内 , 成熟突变体材料 ‘02612’果实细胞壁层次清晰可见 , 中胶层结构紧密 , 均
匀而连续 , 胞壁纤维排列整齐 (图版 , A1~A4) , 而对照材料 ‘02665’, 随着贮藏时间的延长 , 果
肉细胞壁明显膨胀增大 , 边缘模糊 , 细胞发生质壁分离 , 纤维松散 , 最后细胞壁完全降解 (图版 ,
B1~B4)。
212 突变体果实在贮藏过程中叶绿体结构的变化
在贮藏前期 , 突变体材料 ‘02612’果肉细胞中叶绿体片层结构致密、整齐 , 基粒通过基粒片层
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园   艺   学   报 32卷
相互连接 , 在贮藏末期 , 双层膜有降解的迹象 , 但整个叶绿体的结构仍保持完整 (图版 , C1~C4) ;
而对照材料 ‘02665’, 在贮藏期间 , 最初的变化是叶绿体逐渐发育成有色体 , 随后膜系统开始降解 ,
最后有色体结构完全丧失 , 降解成细胞碎片 (图版 , D1~D4)。
213 突变体果实在贮藏过程中线粒体结构的变化
突变体材料 ‘02612’在贮藏过程中细胞线粒体结构一直保持完好 , 内脊数目众多 (图版 , E1~
E4) ; 对照材料 ‘02665’随着贮藏时间的延长 , 线粒体外膜系统与内膜系统逐渐降解 , 结构丧失 ,
在贮藏 30 d时 , 细胞中已经观察不到线粒体 (图版 , F1~F3)。
关于果实成熟衰老过程中 , 果肉组织及细胞结构的变化 , 到目前为止研究得还不够深入。对果肉
细胞进行细胞学的观察 , 对于阐明果实成熟衰老及耐贮性机制是非常必要的。许多研究表明 , 番茄成
熟突变体果实可溶性果胶含量在贮藏过程中一直处于较低水平 , 而正常成熟的果实在后熟后期果胶发
生了集中的降解〔2, 3〕。本试验中观察到的中胶层超微结构变化从细胞学上证明了上述结果。另外 , 许
多果实在成熟早期都已经检测到蛋白合成量增加〔4〕, 这些蛋白可能是促进果实成熟和衰老的酶类 ,
而突变体果实可能缺乏这些酶类 , 从而它的衰老进程极为缓慢 , 这可能是突变体果实细胞结构保持完
整的原因之一。因此 , 我们认为 , 突变体果实在贮藏过程中能够保持相对完好的细胞结构 , 是其具有
强耐贮性的细胞学基础。
参考文献 :
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 4期 张  玉等 : 番茄成熟突变体果实贮藏过程中细胞超微结构的变化  
图版说明 : A1~A4: 突变体 ‘02612’果实分别在贮藏 0、10、20和 30 d时细胞壁的超微结构 ( ×15 000) ; B1~B4: 对照 ‘02665’
果实分别在贮藏 0、10、20和 30 d时细胞壁的超微结构 ( ×15 000) ; C1~C4: 突变体 ‘02612’果实分别在贮藏 0、10、20和 30 d
时叶绿体的超微结构 ( ×25 000) ; D1~D4: 对照 ‘02665’果实分别在贮藏 0、10、20和 30 d时叶绿体的超微结构 ( ×25 000) ;
E1~E4: 突变体 ‘02612’果实分别在贮藏 0、10、20和 30 d时线粒体的超微结构 ( ×30 000) ; F1~F3: 对照 ‘02665’果实分别
在贮藏 0、10、20和 30 d时线粒体的超微结构 ( ×30 000)。CW: 细胞壁 ; ML: 中胶层 ; Chl: 叶绿体 ; Chr: 有色体 ; M: 线粒体 ;
ER: 内质网。
Explana tion of pla tes: A1 - A4: U ltrastructure of cell wall of mutant 02612 fruits stored for 0, 10, 20 and 30 d respectively ( ×15 000) ;
B1 - B4: U ltrastructure of cell wall of control 02665 fruits stored for 0, 10, 20 and 30 d respectively ( ×15 000) ; C1 - C4: U ltrastructure of
chlorop last of mutant 02612 fruits stored for 0, 10, 20 and 30 d respectively ( ×25 000) ; D1 - D4: U ltrastructure of chlorop last of control
02665 fruits stored for 0, 10, 20 and 30 d respectively ( ×25 000) ; E1 - E4: U ltrastructure of m itochondria of mutant 02612 fruits stored for 0,
10, 20 and 30 d respectively ( ×30 000) ; F1 - F3: U ltrastructure of m itochondria of control 02665 fruits stored for 0, 10, 20 and 30 d respec2
tively ( ×30 000) . CW: Cell wall; ML: M iddle; Chl: Chlorop last; Chr: Chromop last; M: M itochondria; ER: Endop lasm ic reticulum.
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