【摘要】：穿葉眼子菜(Potamogeton perfoliatus)是隸屬于眼子菜科眼子菜屬的一種多年生沉水植物。由于長期生長于水下的低氧環(huán)境,使得穿葉眼子菜根莖葉中演化形成發(fā)達的通氣組織,以維持自身代謝所需氧氣的供應。目前已知水生植物通氣組織的形成是低氧引發(fā)植物細胞程序性死亡(PCD)的結果,但穿葉眼子菜體內通氣組織的形成過程尚未進行研究,有關ROS和Caspase-like蛋白在錯綜復雜的信號網絡中相互作用調控PCD的發(fā)生機制尚不清楚。本實驗以沉水植物穿葉眼子菜為材料,利用石蠟切片技術,從時間和空間上分析其根、莖、葉通氣組織的發(fā)生過程,通過外源添加DPI、AT及AC-DEVI-CHO,探究ROS及Caspase-3-like蛋白對其通氣組織形成的影響,得到如下結果:穿葉眼子菜通氣組織的形成過程劃分為實心期、形成期、膨大期、成熟期四個時期。根通氣組織由距根尖約0.3 mm處形成,成熟于約5mm處,四個時期的孔隙率分別為0.36%、3.28%、10.43%及15.41%;莖通氣組織由距莖尖約0.6 mm處開始形成,并成熟于約2.4 mm處,四個時期的孔隙率分別為0.54%、10.90%、27.61%和57.58%,節(jié)處通氣組織僅為3.62%;葉通氣組織形成于靠近莖尖的第2-3片新生葉且僅形成于主葉脈。穿葉眼子菜通氣組織的形成與植物體內活性氧產生有密切的關系。通過外源添加活性氧抑制劑DPI處理發(fā)現(xiàn),ROS相關酶活的增加及H2O2含量的降低使通氣組織的形成受到抑制,DPI處理濃度為1 μnol/L左右時抑制效果最明顯,莖成熟期孔隙率僅為15.99%,約為CK的27.75%。通過外源添加活性氧誘導劑AT處理發(fā)現(xiàn),抑制ROS相關酶活及增加H202含量將促進通氣組織的形成,500(μmol/L的AT處理下莖成熟期孔隙率為64.70%,較CK增加了 12.26%。所以,ROS的存在對通氣組織的形成具有促進作用。穿葉眼子菜通氣組織的形成與植物體內Caspase-3-like蛋白活性也有密切的關系。DPI處理能夠降低莖通氣組織孔隙率及Caspase-3-like蛋白活性,AT處理能夠增加莖通氣組織孔隙率及Caspase-3-like蛋白活性,顯示Caspase-3-like活性與莖通氣組織孔隙率為正相關。另外,AC-DEVD-CHO與DPI或AT的交叉處理分別相較于DPI或AT的單獨處理,能夠顯著降低Caspase-3-like活性及抑制通氣組織的發(fā)育。表明Caspase-3-like在ROS介導的穿葉眼子菜通氣組織的形成過程中起到重要作用。
【學位授予單位】：寧夏大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q945
【圖文】：

１．２通氣組織研究進展逡逑１．２．１通氣組織的分類逡逑通氣組織（ａｅｒｅｎｃｈｙｍａ）（圖１－２）是植物薄壁組織內一些氣室或腔隙的集合，由位于外皮層與逡逑內皮層之間的一類特異的皮層細胞通過細胞程序性死亡（ＰＣＤ）過程而形成。通氣組織因形成方逡逑式的不同可分為溶生型（ｌｙｓｉｇｅｎｏｕｓ）與裂生型（ｓｃｈｉｚｏｇｅｎｏｕｓ）兩種［４Ａ６］；溶生型通氣組織是由細胞的逡逑ＰＣＤ過程而形成；裂生型通氣組織是在植物的正常發(fā)育過程中由于細胞的分離和分化形成，形成逡逑過程不伴隨細胞的死亡。除了形成方式的不同，通氣組織在形狀上也有差異；通過對多種水生及逡逑濕地植物通氣組織的研究［７，８，９］，發(fā)現(xiàn)莖中存在５種形狀的通氣組織：蜂窩狀、車輪狀、中空狀、逡逑葉狀、溶生氣道，其中蜂窩狀與車輪狀在形態(tài)上有一定相似性；根中劃分出３種常見類型：蜂窩逡逑狀、徑向溶解型及切向溶解型，２種罕見類型：車輪狀及中空狀。水生植物大多數(shù)器官中發(fā)育出逡逑比濕地植物更發(fā)達的通氣組織，且通氣組織的形成模式在屬水平上是穩(wěn)定的。通氣組織具有空間逡逑大、維持植物結構所需組織少等特點，因此水生和濕地植物的根莖內均形成通氣組織，從而在水逡逑淹情況下能夠向根部運輸氧氣

２．１實驗材料、試劑及儀器逡逑２．１．１材料的培養(yǎng)與選取逡逑實驗材料為穿葉眼子菜，通過植物組織培養(yǎng)的方法培養(yǎng)其無菌苗（圖２－１）。培養(yǎng)條件為ＭＳ逡逑基礎培養(yǎng)基及無菌水，室溫光照１２邋ｈ／ｄ。逡逑？媝＿逡逑圖２－１穿葉眼子菜無菌苗培養(yǎng)體系逡逑ａ：穿葉眼子菜植株，ｂ：無菌苗接種初期，ｃ：無菌苗生根期，ｄ：無菌苗生長期逡逑ｔ’ｉｇ．２－１邋尸咖”的坪伽ａｓｅｐｔｉｃ邋ｓｅｅｄｌｉｎｇ邋ｃｕｌｔｕｒｅ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑ｄｉ＇Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ邋ｐｅｒｆｏｌｉａｔｕｓ邋ｐｌａｎｔ；邋ｂ：ｉｌｌＯＣｌｉｌａｔｅ邋ｉｎｉｔｉａｌ邋ｓｔａｇｅ邋ｏｆ邋ａｓｅｐｔｉｃ邋ｓｅｅｄｌｉｎｇ；邋ｃ：ｒｏｏｔｉｎｇ邋ｐｅｒｉｏｄ邋ｏｆ邋ａｓｅｐｔｉｃ邋ｓｅｅｄｌｉｎｇ；邋ｄ：ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ逡逑ｐｅｒｉｏｄ邋ｏｆ邋ａｓｅｐｔｉｃ邋ｓｅｅｄｌｉｎｇ．逡逑培養(yǎng)方法為：將采集的穿葉眼子菜莖用清水沖洗３０邋ｍｍ至１邋ｈ邋（圖２－ｌａ），剪為７邋ｃｍ左右莖逡逑段，用７０％酒精消毒１５－３０邋ｓ，然后無菌水沖洗２－３次，０．１％升汞處理４０邋ｓ至１．５邋ｒａｉｎ，無菌水沖逡逑洗５－６次，將莖段接入ＭＳ培養(yǎng)基內（圖２－ｌｂ），待轉接莖段生根后向培養(yǎng)基內加入適量的滅菌逡逑水（圖２－ｌｃ），以淹沒植物頂端為宜；當新生莖長度達到５邋ｅｒａ左右即可取材（圖２－ｌｄ），取長逡逑度為１．５邋ｃｍ左右除去葉片的新生莖尖及距莖尖４邋ｃｍ左右的成熟葉片。逡逑２．１．２試劑逡逑無水乙醇，二甲苯，番紅，固綠。逡逑２．１．３主要儀器逡逑表２－１主要儀器逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－１邋Ｍａｉｎ邋ａｐｐａｒａｔｕｓ逡逑邐儀器名稱邐邐逡逑石蠟切片機邐ＬＥＩＣＡ

Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｆｉｇｕｒｅ邋ｉｎｄｉｃａｔｅ邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ邋（Ｐ＜０．０５），ｎ＝６．逡逑２．３．２穿葉眼子菜莖的結構逡逑通過對穿葉眼子菜莖縱切（圖２－４ａ）的觀察，其莖的結構包括表皮、皮層及維管柱，直徑隨逡逑距莖尖距離的增加而變大。通氣組織發(fā)達，存在于內皮層與表皮之間，且主要存在于節(jié)間（圖２－４ｃ，逡逑ｅ），而節(jié)處（圖２－４ｂ，邋ｄ）的皮層細胞排列緊密僅形成少量且腔隙小的通氣組織，孔隙度約為３．６２％逡逑（圖２－６）。通氣組織在距蓮尖約０．６邋ｍｍ處開始形成，并隨著距莖尖距離的增加其通氣組織腔逐逡逑漸增大最終在約２．４邋ｍｍ處形成成熟的通氣組織。通過節(jié)間（圖２－４ｃ

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相關碩士學位論文 前1條

1 王晨;ROS、Caspase-3-like對穿葉眼子菜通氣組織形成的影響[D];寧夏大學;2019年

本文編號：2761335