水稻開花與漿片細(xì)胞程序性死亡的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)研究.pdf

1、以水稻不育系(珍汕97A、80078A)和可育系(珍汕97B、明恢63、汕優(yōu)63、80078B)為材料，在觀察了水稻小穗組成和水稻雄性不育系與可育系不同品種間開花特性的基礎(chǔ)上，采用結(jié)構(gòu)植物學(xué)研究方法和電鏡顯微細(xì)胞化學(xué)技術(shù)，研究了水稻漿片在開、閉花過程中的結(jié)構(gòu)變化，探討了漿片細(xì)胞程序性細(xì)胞死亡(PCD)的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，得出如下主要結(jié)果： 1、不育系與可育系開花特性的差異比較與不育系相比，可育系花期早于不育系，一天中有明顯的開花高峰。

2、開花后內(nèi)外稃間的張角大、開花持續(xù)時(shí)間短。開閉花過程歷經(jīng)的時(shí)間短。 2、漿片在開閉花過程中的形態(tài)和結(jié)構(gòu)變化漿片的形態(tài)：無論是不育系還是可育系，水稻漿片的大小一般在3mm左右，近呈倒三角的囊狀著生與小穗軸的亞頂端。與不育系相比，可育系漿片較為寬厚。在開花過程中，漿片吸水膨脹、體積增大；在閉花過程中，漿片逐漸萎縮、干癟，體積縮小。最后呈干膜質(zhì)長存于子房基部。而不育系漿片在開花過程中的形態(tài)變化幅度相對較小。 漿片的結(jié)構(gòu)：橫切漿片

3、，漿片由一層表皮(細(xì)胞外壁厚，具有角質(zhì)層，沒有氣孔分布)、眾多的基本組織細(xì)胞和近于成兩列分布的維管束組成。在開花過程中，漿片基本組織細(xì)胞的細(xì)胞壁由皺褶逐漸展平、細(xì)胞體積明顯增大；細(xì)胞器空泡化，細(xì)胞質(zhì)降解，細(xì)胞核消失，最后整個(gè)細(xì)胞萎縮。 漿片維管束由數(shù)個(gè)篩管、環(huán)紋導(dǎo)管和緊鄰的維管薄壁細(xì)胞所組成。在開花過程中，維管薄壁細(xì)胞發(fā)生顯著變化，初期核大、質(zhì)濃、線粒體豐富，最后全部解體消失。 3、在開閉花過程中漿片細(xì)胞PCD的過程和特

4、征水稻開花5～20min，細(xì)胞核的形態(tài)發(fā)生程度不同的形變。開花5～10min，核質(zhì)凝縮成絮狀物。開花10～20min，細(xì)胞核不規(guī)則局部收縮或延伸，呈變形蟲狀，核仁逐漸淡化，核內(nèi)出現(xiàn)大、小不等、形狀不規(guī)則核質(zhì)團(tuán)塊，核膜表現(xiàn)為皺縮，或核膜內(nèi)陷，出現(xiàn)不規(guī)則偽足狀凸起。高爾基體囊泡增多：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)卷曲，包圍并消化胞基質(zhì)、線粒體、質(zhì)體，并使其液泡化，形成具多層膜的結(jié)構(gòu)。開花30～40min，核質(zhì)團(tuán)塊附著于核膜上；線粒體基質(zhì)電子密度下降；液泡相互融合或

5、邊緣形成胞吞泡，消化胞基質(zhì)，形成多膜體小體，整個(gè)細(xì)胞核隨著核膜的逐漸解體而消失。開花40～50min，線粒體逐漸空泡化，多膜體結(jié)構(gòu)增多，最后整個(gè)細(xì)胞死亡。 4、Ca2+在漿片細(xì)胞PCD過程中的動(dòng)態(tài)用焦銻酸鈣沉淀法顯示，漿片細(xì)胞PCD過程中，鈣離子時(shí)空動(dòng)態(tài)差異表明：在漿片細(xì)胞PCD過程的初期或之前，鈣離子主要積累在胞間隙中。開花20min后，細(xì)胞核的核膜、核仁、核質(zhì)中明顯有鈣離子的沉積，到開花30min時(shí)，線粒體膜、細(xì)胞質(zhì)膜鈣離子