核桃果实韧皮部卸载的细胞学路径

【摘要】： 本研究以普通核桃(Juglans regia L.)为试材，利用组织切片技术观察了核桃果实的组织学构造。由结果可知，核桃果实结构上可分外、中、内果皮三层，中内果皮为果肉的大部分，其中散生有多束维管束。内果皮的细胞在前期小而透明，后期迅速木质化而形成硬壳，其外的维管束组织高度发达呈网络状。发现内果皮(果壳)在发育过程中自始至终不存在维管束发生和分布，成为果实组织学上的天然隔离层。 利用透射电镜技术对发育过程中核桃肉质果皮及种皮细胞的超微结构研究表明，核桃肉质果皮韧皮部及其周围薄壁细胞的SE-CC复合体中，筛分子体积大于伴胞，二者之间存在胞间连丝并呈分枝状，筛分子一侧为单通道，伴胞一侧为分枝通道。伴胞细胞质稠密，富含各种细胞器，SE-CC复合体与周围韧皮薄壁细胞间未发现胞间连丝，形成了共质体隔离。在种皮韧皮部的超微结构中发现，种皮SE-CC复合体的伴胞体积大于筛分子，二者间存在分枝型的胞间连丝，SE-CC复合体与周围韧皮薄壁细胞之间存在有大量的胞间连丝，种皮薄壁细胞含有浓厚的细胞质和大量细胞器。因此认为核桃肉质果皮中SE-CC复合体的同化物卸载可能通过质外体途径进行，种皮内SE-CC复合体中的同化物卸载则采取共质体途径进行。活细胞荧光示踪试验结果表明，果皮中CF荧光染料被限制在韧皮部内而无卸出，种皮中的荧光染料则卸出至周围薄壁细胞中，说明在核桃肉质果皮韧皮部组织中存在着共质体隔离，同化物卸载采取质外体途径而种皮内采取共质体途径。 利用western blotting技术、胶体金免疫定位技术结合透射电镜观察，对核桃果肉韧皮部及其周围薄壁细胞组织中酸性转化酶进行了定位研究。结果表明：以果肉提取的总蛋白进行了酸性转化酶的western blotting试验，检测到一条60kD的酸性转化酶，果实发育前期(花后30天)，酶表达量迅速增加，后期(花后80天)表达量较前期大为降低。在核桃肉质果皮韧皮部SE-CC复合体及其周围薄壁细胞的细胞壁上都特异性地定位到了酸性转化酶(金颗粒)。在发育早期(花后10天)金颗粒密度较高，随着核桃果实的迅速膨大，金颗粒密度迅速增加，随后在果实发育后期(花后80天)，金颗粒密度大幅度降低。可以认为，核桃肉质果皮韧皮部SE-CC复合体上的同化物卸载主要采取质外体途径，定位于细胞壁上的酸性转化酶随发育阶段不同，酶活性表达量不同，但整个生长期内的定位区域没有变化。 研究了核桃肉质果皮发育过程中糖含量及其相关酶活性的变化，发现各种可溶性糖因种类不同而含量各异，酸性转化酶在果实发育前期活性很强，后期降低。