洋蔥花藥發(fā)育過(guò)程中ATPase的分布特征.pdf

1、ATPase是分解ATP、提供能量的代謝酶，它在細(xì)胞中分布的部位與多少和細(xì)胞的特殊功能有密切聯(lián)系。不同部位聚集的ATPase多寡可反映出該部位的生理活動(dòng)的強(qiáng)弱，從而推斷出細(xì)胞中特異功能的狀況。本論文用磷酸鉛沉淀法對(duì)洋蔥(Allium cepa L.)花藥發(fā)育過(guò)程中的ATPase分布變化作了詳細(xì)觀察，將花藥發(fā)育的生物學(xué)事件與其細(xì)胞中ATPase的分布特征相結(jié)合分析洋蔥花藥的發(fā)育規(guī)律。結(jié)論如下： 在洋蔥花粉母細(xì)胞以前的幼小花藥中，各

2、組成細(xì)胞中的ATPase反應(yīng)顆粒都很少。在減數(shù)分裂時(shí)期，小孢子母細(xì)胞的一些細(xì)胞器中呈現(xiàn)出了ATPase反應(yīng)顆粒，但所有細(xì)胞器都特異性地分布在細(xì)胞質(zhì)的周緣區(qū)域，細(xì)胞的中央?yún)^(qū)域被染色體占據(jù)。在減數(shù)分裂后剛形成的四分體小孢子中ATPase反應(yīng)顆粒沒(méi)有明顯增加。洋蔥四分體小孢子就開(kāi)始構(gòu)建花粉外壁，在其內(nèi)、外表面特異性地出現(xiàn)了一些ATPase反應(yīng)顆粒。從四分體中游離出來(lái)的早期小孢子內(nèi)ATPase反應(yīng)顆粒依然不多，但在花粉外壁下方有一些ATPase

3、反應(yīng)顆粒特異性地積累，小孢子開(kāi)始合成花粉內(nèi)壁。隨著小孢子的發(fā)育，其細(xì)胞質(zhì)中的ATPase反應(yīng)顆粒逐漸增多。在萌發(fā)孔處由于不斷有小泡融合到內(nèi)壁使其加厚，中間形成了一些徑向的管狀通道，其中沉積了許多ATPase反應(yīng)顆粒。洋蔥小孢子不形成大液泡，然而洋蔥小孢子的細(xì)胞核還是位于花粉萌發(fā)孔對(duì)面，仍顯示出了一種極性分布。在晚期小孢子的核仁和核質(zhì)中有較多ATPase反應(yīng)顆粒，細(xì)胞質(zhì)中有一些小泡內(nèi)也積累了明顯的ATPase反應(yīng)顆粒，萌發(fā)孔處仍然特異性地

4、積累了大量的ATPase，暗示著萌發(fā)孔是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入花粉的通道，可能與ATPase有關(guān)。晚期小孢子的不等有絲分裂形成二胞花粉，在營(yíng)養(yǎng)及生殖細(xì)胞核中的ATPase反應(yīng)顆粒較多，而在細(xì)胞質(zhì)中較少。在生殖細(xì)胞脫離花粉內(nèi)壁的過(guò)程中，大量的ATPase反應(yīng)顆粒特異性地聚集在生殖細(xì)胞壁與花粉內(nèi)壁相連的部位，隨著生殖細(xì)胞不斷向營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)移動(dòng)而逐漸減少。當(dāng)生殖細(xì)胞完全進(jìn)入到營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞中時(shí)，分布在生殖細(xì)胞壁上的ATPase反應(yīng)顆粒也完全消失。以后，營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞

5、中的ATPase反應(yīng)顆粒逐漸增強(qiáng)而生殖細(xì)胞中的則逐漸減少。洋蔥成熟花粉粒為二胞花粉，營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞質(zhì)中彌散細(xì)小的ATPase反應(yīng)顆粒，在萌發(fā)孔處仍可見(jiàn)有許多體積稍大的ATPase反應(yīng)顆粒。 洋蔥的花藥壁由表皮、藥室內(nèi)壁、中層、絨氈層四層細(xì)胞組成。在花藥發(fā)育過(guò)程中表皮、藥室內(nèi)壁和中層細(xì)胞高度液泡化，細(xì)胞質(zhì)中的ATPase反應(yīng)顆粒一直很少，主要分布在質(zhì)膜部位，表明這三層細(xì)胞的主要功能是物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。絨氈層細(xì)胞內(nèi)ATPase反應(yīng)顆粒一直都是較

6、多，且絨氈層細(xì)胞內(nèi)切向面細(xì)胞膜上的ATPase反應(yīng)顆粒要比外切向面上的多。ATPase反應(yīng)顆粒在絨氈層細(xì)胞質(zhì)膜上的極性分布特征暗示著其向藥室內(nèi)定向轉(zhuǎn)運(yùn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能。 在洋蔥花藥的整個(gè)發(fā)育過(guò)程中，藥隔薄壁細(xì)胞的質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞壁及胞間隙上一直都有一定ATPase反應(yīng)顆粒；而維管束薄壁細(xì)胞的細(xì)胞核在小孢子發(fā)育晚期后其ATPase反應(yīng)顆粒有所減少，但在細(xì)胞質(zhì)膜及胞間隙中的ATPase反應(yīng)活性有所增加。顯示體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向花藥中的轉(zhuǎn)