全 文 ：武汉植物学研究
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秋水仙素诱导的野生大豆根尖
细胞超微结构变化
杨茂成 丛 斌 赵建华“ 张圣方
∀复旦大学 上海 8 9 9 : ; ; #
提 要 萌发了 : < 的野生大豆种子经秋水仙素处理 ; < 以后 , 根尖分生区细胞的超微结构
发生了一些显著变化 ∃许多质体环绕细胞核分布 , 这些质体中含有数量不等的淀粉粒 =液泡的
体积明显增大 , 有几个大液泡分布在细胞核周围 = 少数细胞中形成网状粗面内质网聚集体 =细
胞核所占细胞体积的比例减小 , 有的细胞核形状变得极不规则 。从超微结构分析 , 这些细胞已
具备了分化细胞的特征 , 而不再处于有丝分裂之中 。
关键词 野生大豆 , 根尖 , 秋水仙素 , 超微结构
微管在植物细胞有丝分裂过程中发挥着极其重要的作用 〔‘· ’〕。秋水仙素可以与微管蛋
白异二聚体结合 , 从而阻止了微管蛋白继续聚合 , 并引起原有的微管解聚 , 导致细胞正常
的有丝分裂无法继续进行 。 ∋> ? > ≅3 ( Α4 2 一Β 4, Χ 6 等对于经过秋水仙素短期处理所诱导的根
尖分裂细胞超微结构变化进行了研究 〔;〕 。 本文侧重研究了秋水仙素长期处理所诱导的野
生大豆根尖细胞超微结构变化 , 并对因微管被破坏而无法继续进行分裂活动的细胞进一
步的发育进行了初步探讨 。

材料和方法

>
植物材料
野生大豆 ∀Δ −Ε 73 +4 6(Φ ,# 浸种后于 8! ℃避光萌发 , : < 后根长到近 9 > ! 7 Γ 长时 , 转入
9 >
Η秋水仙素 ∀Ι− ) Α, 产品#水溶液中培养 , − < 后再转入 9 > 98 ! Η秋水仙素水溶液继续培
养 ϑ < , 截取根尖分生区段 , 同时截取未经秋水仙素处理的根尖分生区 。

> 8 电镜制样与观察
根尖切段先在 8 Η戊二醛中固定 :& 0 , 漂洗后用 8 Η饿酸固定 ϑ 0 , 乙醇系列脱水后用
收稿日 ∃
 ! 一。 一
8 , 修回 日 ∃
 ! 一
压
; 。 第一作者 ∃ 男 , 8& 岁 , 硕士 。
, 国家 自然科学基金和 国家教委博士点基金资助项 目 。
辛 Κ 上海市农业科学院 。
武 汉 植 物 学 研 究 第 巧 卷
Λ ≅( + &
8 包埋 , Μ Ν 1 一Ο 超薄切 片机切片 , 切 片用醋酸双 氧铀和柠檬酸铅双重染 色 , 在
∋Λ Π 一
8 99Λ Θ 透射电镜下观察拍片 。
8 结果
未经秋水仙素处理的野生大豆根尖分生区细胞多处于分生状态 。 细胞核位于细胞的
中央 , 细胞核所占整个细胞的比例较大 。 在核周围和细胞周质中都有质体分布 , 细胞壁较
薄 , 内质网较少 , 液泡不仅体积小 , 形态也不规则 。 细胞中的质体结构 比较简单 , 大多数不
含淀粉粒 , 属于原质体 ∀图版 Ρ ∃
# 。
经过秋水仙素处理的根尖细胞其超微结构发生了较明显的变化 , 细胞中开始出现形
状比较规则的大液泡 , 细胞核往往被几个大液泡包围 , 细胞质中同时也有一些小的形状不
规则的液泡 , 液泡不断通过两两融合而增大体积 ∀图版 Ρ ∃ 8 , : # 。 细胞中质体比较大 , 内含
数量不等的淀粉粒 , 最多可达
9 个以上 , 这些质体属于造粉质体而不是原质体 。在环绕细
胞核的周围质体分布较密集 ∀图版 Ρ ∃ 8 , ! # , 同时在周缘细胞质中也有一些质体分布 ∀图版
Ρ ∃ ; # 。 少数细胞中粗面内质网高度发达 , 在细胞核周 围形成独特的网状粗面内质网聚集
体 ∀图版 Ρ ∃ Σ # 。 在大多数细胞中也有较多的内质网分布子细胞核周围和细胞周缘 ∀图版
Ρ ∃ ; , ! # 。 细胞质中线粒体分布较密集 ∀图版 Ρ ∃ ; , ! # 。 细胞核所占整个细胞的比例较小 ,
有的细胞核的形状变得极不规则 ∀图版 Ρ ∃ : # 。同时 , 细胞壁亦加厚 , 且形成细胞间隙 ∀图版
Ρ ∃ ; # 。
; 讨论
伴随着植物细胞有丝分裂的进行 , 细 胞中微管的空间分布格局发生着有规律的变
化 〔‘·‘〕 。在有丝分裂中 , 细胞分裂面的决定 、染色体向细胞两极的运动 、细胞板的形成 , 以及
细胞壁的沉积等生命活动中 , 微管均扮演着极其重要的角色 〔!一 &〕。
秋水仙素能够引起微管的解聚 , 使细胞中大部分的微管消失 , 从而阻止了细胞有丝分
裂的完成 〔, , ‘。, 。 ∋> ? > 5 7Α4 2 一Β 4 , Χ 6 等发现经秋水仙素短期处理以后 , 细胞的超微结构仅
仅可能会产生两种变化 ∃ 少数细胞中有网状内质网聚集体的形成 , 在我们的研究结果中也
发现了类似的结构 =另一种变化是粗面内质网表面多聚核糖体分布格局的改变 〔;〕 。 细胞质
中大部分微管的消失 , 可能会影响到细胞 内的物质代谢 。秋水仙素的短期处理可能 尚不足
以改变细胞的超微结构 。本实验 中经秋水仙素长期处理以后的野生大豆根尖分生区细胞 ,
与未经处理的根尖分生区细胞相比 , 其超微结构 已发生了显著变化 ∃ 根尖细胞经过秋水仙
素处理 ; < 以后 , 细胞中质体的分布格局 , 质体的内含物 , 液泡的大小 、形态及空间分布格
局 , 粗面内质网的数量 、分布 , 细胞核的大小及形态都与未处理的分生细胞存在较大差别 。
从细胞的超微结构分析 , 经秋水仙素处理 ; < 以后的分生 区细胞已不再具有分生细胞的
特征 ,这些细胞实际上 已处于一种相对分化的状态 。 细胞 中质体体积增大 , 质体中含有大
量淀粉粒 , 大液泡环绕细胞核的分布以及 网状粗面内质网聚合体的形 成 , 同时细胞壁加
厚 , 形成胞 间隙等都是分化细胞的特征 。 由此我们认为 , 长时间的秋水仙素处理可诱导分
生细胞转入分化状态 。
第
期 杨茂成等 ∃ 秋水仙素诱导的野生大豆根尖细胞超微结构变化

参 考 文 献
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韩贻仁 > 分子细胞生物学 > 北京 ∃ 高等教育出版社 ,
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Τ Λ Μ Μ Ζ ⊥ Ι Δ Μ αΤΡΨ Λ Ζ⊥ ∋Υ
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204 Ο ( −) Γ 4 ( . Ο , 4 ) ( −4 3+ 4 ∗ 4 , 6 4 < , −, ∗ ς 4 , + < ∗ 4 ς ) −, ∗ −Ε 一 60 , Χ 4 < Ο , 4 ) (肠! < 36 Χ −, Ε4 < , ∗ ∗ ( ) + <
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4 ( −4 0 34 3+ 4 ) + < 4 ∗ ς ( , ‘ < 3..4 ∗ 4 + 2 3, 2 3( + Χ , 20 Ω , Ε 3+ 6 2 4 , < ( . Ξ 4 3+ ς Α 4 Χ 2 , 2 Γ 4 ∗ 36 2 4 Γ , 2 34 6 2 , 2 4 >
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−& 武 汉 植 物 学 研 究 第
! 卷
图 版 说 明
5 > 质体 = Λ 5 > 内质网 = Π > 线粒体 = Ψ > 细胞核 = ! > 淀粉粒 = ⎯ > 液泡 = 5 Λ 5 > 粗面 内质网 = ≅ > 蛋白体
图 版 Ρ

> 未经秋水仙素处理的根尖分生 区细胞 ∀] Σ 。。的 = 8 > 秋水仙素处理后的根尖分生区细胞 , 示液泡和质体环核分布∀]
8 9 。# = ; > 秋水仙素处理的分生区细胞周缘结构∀ ] Σ 。。。# = : > 秋水仙素处理的分生区细胞 , 示不规则核 ∀] ; 。。9# =
! > 秋水仙素处理的细胞核周围细胞质结构 ∀只 ! 9 9 9# = Σ > 秋水仙素诱导形成的网状粗面内质 网聚集体∀火 : 9 9 9#
Λ ] ≅−, + , 23( + ( . ≅−, 24
≅ 2 > Χ −, 6 2 3< = ? > < ( 4 2 Ε ( 6 ( Γ 4 = Λ 5 > 4 + < ( Χ −, 6 + −34 ∗ 4 2 34 ) −) Γ = Π > Γ 32 ( 40 ( + < ∗ 3( + = Ψ > + ) 4 −4 ) 6 = ! > 6 2 , ∗ 40 ς ∗ , 3+ = ⎯ > Ο , 4 ) ( −4 =
≅ > ≅∗ ( 2 4 ( Χ −, 6 2
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Ω 320 4 ( −4 034 3+ 4 , 6 0( Ω 3+ ς 3∗ ∗ 4 ς ) −, ∗ + ) 4 −4 ) 6 ∀ Θ ; 9 9 9 # = ! > [ −2 ∗ , 6 2 ∗ ) 4 2 ) ∗4 ( . ∗ ( ( 2 Γ 4 ∗ 36 2 4 Γ 4 4 −− 2 ∗ 4 , 2 4 < Ω 320 4 ( −4 034 3+ 4 ,
60( Ω 3+ ς 4Ε 2( Χ−, 6 + − , ∗ ∗ ( ) + < + ) 4−4 ) 6 ∀ Θ ! 9 9 9 # = Σ > 5 4 2 34 ) −, 2 4 4 + < ( Χ −, 6Γ 34 ∗ 4 234 ) −) Γ 4 ( Γ Χ −4 ] 3+ < ) 4 4 < Ξ Ε 4 ( −4 0343+ 4
2 ∗ 4 , 2 Γ 4 + 2 3+ ∗ ( ( 2 Γ 4 ∗ 36 2 4 Γ 4 4−−∀Θ : 9 9 9 #
之石 乙 3 也佗吧石吧而 吧而 吧而心石健石、巴嘴吧石吧佗 嗯布吧布吧8 ‘也佗又卜‘吧尹 = 吧 3 嗯布、 !
嗯佗心佗 、乡孟、己‘吧布吧而心 侣心侣吧石 、己石 、巴佗望夕石、乡言心‘心石吧石泛 佗吧 ‘吧而泛石
简 讯
《武汉植物学研究 》从
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电话 ∃ ∀9
9 # Σ 8 ! Σ : ; ! : 传真 ∃ ∀9
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