土荆芥凋落物腐解液的化感效应及根边缘细胞的响应机制

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作者 王煜 何胜利 +1 位作者 张红 马丹炜 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3280-3290,共11页

为深入探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)的化感作用机制,以土荆芥入侵地广泛种植的农作物玉米(Zea mays L.)、大豆[Glycine max(L.)Merr.]、苦荞麦[Fagopyrum tataricum(L.)Gaertn.]为受体,采用纯琼脂悬空气培养法和根... 为深入探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)的化感作用机制,以土荆芥入侵地广泛种植的农作物玉米(Zea mays L.)、大豆[Glycine max(L.)Merr.]、苦荞麦[Fagopyrum tataricum(L.)Gaertn.]为受体,采用纯琼脂悬空气培养法和根边缘细胞(Root Border Cells,RBCs)移除试验,研究土荆芥凋落物腐解物对受体RBCs的作用,以及RBCs存在与否条件下对受体作物幼根长度、根冠果胶甲基酯酶(Pectinmethyl Esterase,PME)活性的影响,并用化感效应指数进行评价。结果显示:土荆芥茎和叶腐解液对3种受体植物幼根生长均具有抑制作用,其化感效应指数依次为苦荞麦(0.295)、大豆(0.239)、玉米(0.163),对本地种(苦荞麦、大豆)的化感效应大于外来种(玉米);叶腐解物的化感抑制作用普遍强于茎腐解物;腐解时间越短,腐解物化感抑制效应越强。3种作物的RBCs数量与PME活性均呈显著正相关,当处理时间延长或腐解天数减少时,高浓度处理组的PME活性减弱,RBCs数量下降,死亡率上升,根长变短;移除RBCs后,根生长受抑制程度加剧。其中,玉米和苦荞麦在去除RBCs及处理12 h时部分处理组的PME活性增加,RBCs数量与根长变化量呈极显著正相关。结果表明,在受到土荆芥腐解物化感胁迫早期,作物可通过应激反应增加PME合成提高其活性,并释放较多的RBCs以保护幼根生长。当胁迫超过一定阈值后PME合成减少,RBCs数量降低且死亡率增加,根的生长受到抑制,但大豆存在不同的响应机制。 展开更多

关键词 环境科学技术基础学科 土荆芥 凋落物分解 化感作用 根边缘细胞 响应

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根边缘细胞缓解土荆芥淋溶途径化感作用对苦荞麦代谢扰动的机制 被引量：1

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作者 龚意豫 谢媛怡 +1 位作者 李玖一 马丹炜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2437-2451,共15页

土荆芥(Chenopodium ambrosioides)可通过淋溶途径的化感作用抑制周围植物的种子萌发和幼苗生长,而根边缘细胞(Root border cells,RBCs)对此具有缓解效应。为探讨这一效应的分子机制,以苦荞麦(Fagopyrum tataricum)为研究对象,测定了在... 土荆芥(Chenopodium ambrosioides)可通过淋溶途径的化感作用抑制周围植物的种子萌发和幼苗生长,而根边缘细胞(Root border cells,RBCs)对此具有缓解效应。为探讨这一效应的分子机制,以苦荞麦(Fagopyrum tataricum)为研究对象,测定了在土荆芥水浸提液处理前及处理后,保留RBC组和移除RBC组根尖活性氧(ROS)、超氧阴离子(O_(2)^(-))和丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性的差异。再利用转录组测序分析上述处理对其代谢通路的影响,并进行qRT-PCR验证。结果表明:土荆芥水浸提液处理后,苦荞麦根尖ROS、O_(2)^(-)和MDA的含量以及抗氧化酶(POD和CAT)活性明显提高,且RBC移除组升高更多。通路分析表明,土荆芥水浸提液处理后,移除和保留RBCs组的苯丙素合成、α-亚麻酸代谢、类黄酮合成和谷胱甘肽代谢通路都显著发生改变。其中,苯丙素合成通路以抑制为主,且移除RBCs后受到抑制的程度更低;α-亚麻酸代谢通路中的甾酯水解酶(steryl ester hydrolase,TGL4)和磷脂酶A1(phospholipase A1,DAD1)的表达量大幅上调,而在移除RBCs组则未见变化,TGL4和DAD1负责将磷脂酰胆碱催化形成α-亚麻酸,为抑制植物生长并提高抗性的茉莉酸(JA)提供丰富的底物。此外,与根部疏水性有关的角质、木栓质和蜡合成通路只在移除RBCs组显著改变。上述结果表明,根边缘细胞通过影响根尖抗逆物质合成(苯丙素通路)、抗氧化酶和非酶抗氧化系统(类黄酮和谷胱甘肽)和根部疏水性等方面,以及提高茉莉酸(JA)的表达,在生长和防御中寻找平衡,缓解土荆芥水溶性物质化感胁迫;土荆芥水溶性物质成分复杂,具体哪一种成分在其化感作用中扮演主效作用,尚待进一步研究确证。 展开更多

关键词 土荆芥 化感作用 苦荞麦 根边缘细胞 代谢调控 转录组

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荞麦、高粱根系分泌物对玉米根边缘细胞和根生长的影响 被引量：2

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作者 杨小环 王立印 +3 位作者 李宏鑫 王广旭 王子然 马金虎 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3778-3788,共11页

植物的根系分泌物是植物根系与周围环境之间的化学媒介,通过传递特定的信息,调节根际微环境,影响周围植物的生长。玉米(Zea mays L.)和荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)是农作物间套作体系中典型的不能搭配的组合,其障碍因素尚不清楚... 植物的根系分泌物是植物根系与周围环境之间的化学媒介,通过传递特定的信息,调节根际微环境,影响周围植物的生长。玉米(Zea mays L.)和荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)是农作物间套作体系中典型的不能搭配的组合,其障碍因素尚不清楚。以玉米为受体植物,采用根悬空培养的方法,研究了荞麦、高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)根系分泌物对玉米根边缘细胞和根生长的影响。结果发现,玉米根边缘细胞离体培养条件下,用荞麦根系分泌物中的小分子物质处理4、8 h显著诱导边缘细胞凋亡、死亡,细胞活率分别比对照降低了71.6%和72.3%;荞麦根系分泌物中的小分子物质对玉米根产生氧化胁迫,诱导根SOD、POD和CAT活性分别比对照高22.6%、33.9%和107.2%,根中超氧阴离子(O_(2)^(-)·)和脯氨酸含量分别比对照高33.9%和49.8%;荞麦根系分泌物中小分子物质的胁迫使根细胞膜透性增大,与对照相比升高80.0%,丙二醛(MDA)含量比对照升高31.5%;荞麦根系分泌物中小分子物质诱导根内源激素(IAA)含量降低,根系活力下降,根生长受到抑制,与对照比IAA含量降低44.2%,根系活力降低14.4%,根长减少36.9%;高粱根系分泌物对玉米根边缘细胞和根生长无显著的化感胁迫影响。由此可得,荞麦根系分泌物中的小分子物质诱导玉米根边缘细胞凋亡死亡,使其失去边缘细胞的保护作用,进一步诱导根产生氧化胁迫,诱导根内吲哚乙酸(IAA)含量降低,根的生长和发育受到抑制,这可能是玉米荞麦不能间套作的原因所在。 展开更多

关键词 玉米 高粱 荞麦 根系分泌物 根边缘细胞

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青稞根边缘细胞的发育特性及其对密花香薷挥发油胁迫的响应 被引量：1

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作者 周汐婕 肖云星 +1 位作者 谢雨思 马丹炜 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期1393-1399,共7页

【目的】探讨农作物青稞(Hordeum vulgare L.)根边缘细胞(Root border cells,RBCs)对挥发油的防御响应机制,为青藏高原农田生态系统农作物的保产增产提供理论依据。【方法】采用纯琼脂悬空气培养法,在研究青稞RBCs发育特性基础上,探讨青... 【目的】探讨农作物青稞(Hordeum vulgare L.)根边缘细胞(Root border cells,RBCs)对挥发油的防御响应机制,为青藏高原农田生态系统农作物的保产增产提供理论依据。【方法】采用纯琼脂悬空气培养法,在研究青稞RBCs发育特性基础上,探讨青稞RBCs从细胞活性、粘胶层厚度、胞内活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平变化以及细胞死亡类型等方面对不同浓度密花香薷(Elsholtzia densa Benth.)挥发油的响应。【结果】青稞RBCs围绕根尖形成保护层,细胞形态呈圆形、弧形以及杆形,细胞长30~150μm,宽10~30μm;在5~40 mm根长范围内,青稞RBCs数量与根长呈正相关,在根长40 mm时达到峰值(1263个),此时RBCs数量为根长5 mm时的2.37倍;不同根长的RBCs存活率均维持在90%以上。经过密花香薷挥发油处理的青稞RBCs出现浅橘红色荧光,细胞核呈现橘红色荧光亮斑,RBCs活性丧失。随着挥发油处理浓度增加,青稞RBCs粘胶层厚度与细胞活性呈浓度依赖性变化;与对照相比,在最高浓度0.1μL/μL作用下,青稞RBCs粘胶层厚度增加1.64倍,细胞活性下降59.83%;同时,细胞内ROS水平呈上升趋势,在T3(0.06μL/μL)浓度处理下ROS相对荧光值达到最高(2.23);当挥发油和泛Caspase抑制剂Z-VAD-FMK共同作用时,由挥发油引起的细胞活性降低现象得以缓解,与未使用Z-VAD-FMK相比,细胞活性升高17.3%。【结论】青稞RBCs受到密花香薷挥发油胁迫后,通过增厚粘胶层抵御外界胁迫侵害,并产生ROS诱导细胞凋亡,从而缓解化感毒性。 展开更多

关键词 青稞 根边缘细胞发育 挥发油 化感胁迫响应

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镉对豌豆根边缘细胞和早期幼根生长的毒害

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作者 李宏鑫 王立印 +3 位作者 杨婧怡 王成龙 王子然 马金虎 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期68-75,共8页

[目的]本文旨在探究镉(Cd^(2+))对豌豆根边缘细胞(RBC)和早期幼根的伤害。[方法]以豌豆为材料,采用根悬空培养的方法,研究了0、1、2、5μmol·L^(-1)Cd^(2+)对豌豆根边缘细胞和早期幼根生长的影响。[结果]镉对豌豆根边缘细胞和幼根... [目的]本文旨在探究镉(Cd^(2+))对豌豆根边缘细胞(RBC)和早期幼根的伤害。[方法]以豌豆为材料,采用根悬空培养的方法,研究了0、1、2、5μmol·L^(-1)Cd^(2+)对豌豆根边缘细胞和早期幼根生长的影响。[结果]镉对豌豆根边缘细胞和幼根产生胁迫伤害,且存在剂量效应。较高浓度的镉胁迫显著降低豌豆RBC的数量、诱导RBC凋亡。1、2、5μmol·L^(-1)Cd^(2+)胁迫,RBC数量分别比对照减少7.42%、15.42%和32.17%。RBC凋亡率分别比对照上升40.53%、160.61%和306.60%。镉胁迫诱导RBC黏胶层增厚,与对照比增加了55.40%、148.74%和248.21%;镉诱导豌豆幼根抗氧化酶POD、SOD、CAT活性升高,活性氧含量增加。1、2、5μmol·L^(-1)Cd^(2+)胁迫,幼根SOD活性分别比对照升高了39.71%、46.51%和53.91%,活性氧荧光强度分别比对照增加了12.66%、16.18%和44.37%;镉胁迫还引起豌豆幼根膜脂过氧化,细胞膜透性加大,1、2、5μmol·L^(-1)Cd^(2+)胁迫下MDA的含量分别比对照高140.67%、155.98%和161.24%,细胞膜透性分别比对照高11.22%、13.32%和31.81%。[结论]镉胁迫诱导豌豆RBC凋亡死亡,使根失去RBC的保护作用。镉进一步对根产生氧化胁迫伤害,最终抑制幼根的生长发育。 展开更多

关键词 镉胁迫 豌豆 根边缘细胞 幼根 毒害

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大豆根边缘细胞的发育及其影响因子 被引量：14

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作者 马伯军 潘建伟 +2 位作者 傅昭娟 张萍华 朱睦元 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期165-169,共5页

根边缘细胞是由根冠游离并大量积累在根尖上的一群细胞 ,具有保护根尖免受生物和非生物的胁迫的作用。本文研究结果表明 ,大豆 (815 7毛豆 )根边缘细胞 (BC)游离发育的启动与初生根发育几乎同步 ,并且在初生根长至 15mm时 ,BC的数目达... 根边缘细胞是由根冠游离并大量积累在根尖上的一群细胞 ,具有保护根尖免受生物和非生物的胁迫的作用。本文研究结果表明 ,大豆 (815 7毛豆 )根边缘细胞 (BC)游离发育的启动与初生根发育几乎同步 ,并且在初生根长至 15mm时 ,BC的数目达到最大值 ,约 5 30 0个。与 2 5℃、35℃相比 ,15℃低温更容易对初生根生长及BC的发育产生胁迫作用。根边缘细胞离体收集后培养在甘露醇或MS培养基上 ,其细胞活性显著高于培养在双蒸水中 ,表明必要的渗透压有利于维持BC的活性。在大豆根边缘细胞的发育过程中 ,根冠的果胶甲酯酶 (PME)的活性与根BC发育、诱导存在一定的相关趋势 ,说明其对BC产生、发育和游离可能起重要作用。 展开更多

关键词 大豆 根边缘细胞 发育 温度 果胶甲酯酶(PME)

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玉米根边缘细胞exDNA和胞外蛋白对土荆芥化感胁迫的缓解效应 被引量：14

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作者 胡忠良 王亚男 +3 位作者 马丹炜 陈斌 何亚强 周健 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1962-1970,共9页

【目的】根边缘细胞(root border cells,RBCs)是从根冠上脱落下来的单个细胞或小细胞团。由于根边缘细胞的黏胶层与哺乳动物中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)具有类似的防御功能,而被称为根边缘细胞胞外诱捕网(BETs)。ex DNA和胞外蛋白是根... 【目的】根边缘细胞(root border cells,RBCs)是从根冠上脱落下来的单个细胞或小细胞团。由于根边缘细胞的黏胶层与哺乳动物中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)具有类似的防御功能,而被称为根边缘细胞胞外诱捕网(BETs)。ex DNA和胞外蛋白是根边缘细胞黏胶层的组成成分,在根边缘细胞抵御生物和非生物胁迫中起着重要作用。化感作用是外来植物成功入侵的机制之一,探讨ex DNA和胞外蛋白在根边缘细胞黏胶层抵御入侵植物土荆芥化感胁迫中的作用,有助于深入研究植物根边缘细胞抵御化感胁迫的机制。【方法】以在土荆芥入侵地广泛种植的农作物玉米(雅玉26#)为材料,采用纯琼脂培养基悬空气培养法,研究供试玉米品种(雅玉26#)根边缘细胞的发育特性,以及在土荆芥挥发油及其两种主要成分对伞花素和α-萜品烯作用下,玉米根边缘细胞活性和黏胶层相对面积的变化规律,并分析在根边缘细胞黏胶层ex DNA或胞外蛋白被DNA酶或蛋白酶降解的情况下,土荆芥挥发油及其主要成分对伞花素以及α-萜品烯对根边缘细胞活性和黏胶层相对面积的影响。【结果】供试玉米根边缘细胞几乎与根尖同时出现,并随着根的伸长而逐渐增加,当根长达到30 mm时,根边缘细胞数量达到最大值,约6 130个。之后,随着根进一步伸长,根边缘细胞数量略微减少并趋于平衡,而根冠PME活性与根长呈现极显著的负相关(P<0.01)。根冠果胶甲基酯酶(PME)活性在根刚露白时就处于相对高的水平,之后则随着根伸长PME活性呈现持续下降最终趋于稳定;土荆芥挥发油、对伞花素、α-萜品烯具有细胞毒性,均能导致根边缘细胞活性显著下降(P<0.05),其中,挥发油的毒性最大,对伞花素、α-萜品烯的毒性次之,对伞花素和α-萜品烯混合物的毒性最小;土荆芥挥发油具有诱导根边缘细胞黏胶层面积增大的效应,并表现出剂量效应,当挥发油剂量达到5μL时,黏胶层相对面积与对照差异显著(P<0.05)。与对照相比,在对伞花素和α-萜品烯的作用下玉米根边缘细胞黏胶层面积变化不显著;当ex DNA或胞外蛋白被DNA酶或蛋白酶降解后,根边缘细胞黏胶层相对面积缩小,细胞活性降低,其中,挥发油处理组根边缘细胞活性均在10%以下,对伞花素处理组、α-萜品烯处理组、对伞花素和α-萜品烯混合物处理组根边缘细胞活性虽然有所降低,但仍保持在80%左右。【结论】土荆芥挥发油及其主要成分对伞花素、α-萜品烯具有细胞毒性,可导致玉米根边缘细胞活性降低,根边缘细胞黏胶层中的ex DNA和胞外蛋白对土荆芥挥发油、对伞花素、α-萜品烯的细胞毒性具有缓解效应,可在一定程度上缓解土荆芥的化感胁迫。 展开更多

关键词 土荆芥 化感胁迫 exDNA 胞外蛋白 玉米根边缘细胞 缓解效应

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铝对豌豆根边缘细胞存活率和粘胶层厚度的影响 被引量：19

8

作者 冯英明 喻敏 +5 位作者 温海祥 张英慧 萧洪东 王惠珍 何丽烂 梁火娣 《生态环境》 CSCD 北大核心 2005年第5期695-699,共5页

根边缘细胞(Root border cells)是从根冠游离并聚集在根尖周围的一群特殊细胞,铝毒的作用部位正是根尖,因此推测边缘细胞在铝毒反应中起着重要作用.作者研究了不同铝浓度(0、50、100、250、500 (mol/L AlCl3(含0.1 mmol/L CaCl2, pH4.5... 根边缘细胞(Root border cells)是从根冠游离并聚集在根尖周围的一群特殊细胞,铝毒的作用部位正是根尖,因此推测边缘细胞在铝毒反应中起着重要作用.作者研究了不同铝浓度(0、50、100、250、500 (mol/L AlCl3(含0.1 mmol/L CaCl2, pH4.5)与离体豌豆(Pisum Sativum)根边缘细胞共培养1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、24 h后根边缘细胞存活率、粘胶层厚度及细胞数量的变化,以揭示铝毒胁迫边缘细胞的响应.结果为:随着处理时间的延长,边缘细胞的存活率明显下降;在0～100 (mol/L铝浓度范围,边缘细胞存活率有随铝浓度升高而降低的趋势;8 h及24 h边缘细胞存活率为铝浓度500 (mol/L时显著高于0、50、100和250 (mol/L时,6 h边缘细胞存活率为250和500 (mol/L铝浓度时显著高于0、50、100 (mol/L AlCl3时.随处理时间延长,边缘细胞数量降低,铝浓度100,250和500 (mol/L时边缘细胞数量低于0和50 (mol/L时,且铝浓度越高,细胞数量越少;随处理时间延长和铝浓度升高,粘胶层相对面积增加,铝浓度500和250 (mol/L时粘胶层相对面积增加尤为明显.通过与pH 7.01水溶液及pH 4.50水溶液中粘胶层变化的比较,发现粘胶层在铝处理8 h后出现一个峰值,可能是粘胶物质的诱导合成和分泌.研究结果表明,铝毒对根边缘细胞具有致死效应,这种致死效应在一定浓度范围符合剂量依数性关系,高浓度时则边缘细胞存活率反而升高,这与根边缘细胞对铝毒作出的适应性响应--粘胶层的增厚和细胞降解增强有关.粘胶层起着保护和减轻边缘细胞铝毒的作用. 展开更多

关键词 豌豆 根边缘细胞 铝毒 粘胶层 存活率

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高Fe^2＋对水稻离体根边缘细胞的影响 被引量：8

9

作者 章艺 刘鹏 +3 位作者 宋金敏 徐根娣 蔡妙珍 王婷婷 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期2925-2930,共6页

以水稻"汕优10号"为试验材料,悬空气培法获得根边缘细胞,研究水稻边缘细胞的数量、活性和脱离根冠后对高Fe2+的响应过程。结果显示,水稻根长为1mm时,就形成了205个边缘细胞,随着根的伸长数目不断增加,根长25mm时,边缘细胞数... 以水稻"汕优10号"为试验材料,悬空气培法获得根边缘细胞,研究水稻边缘细胞的数量、活性和脱离根冠后对高Fe2+的响应过程。结果显示,水稻根长为1mm时,就形成了205个边缘细胞,随着根的伸长数目不断增加,根长25mm时,边缘细胞数目最大;根长20mm时边缘细胞活性最大;根长2mm时,根冠果胶甲基酯酶(Pectin methyl esterase,PME)活性最高,水稻边缘细胞的形成与根冠PME活性相关。高Fe2+对离体边缘细胞有毒害效应,用浓度为200μmo.lL-1的Fe2+溶液处理48h后,细胞活性比对照下降了72.70%,但用400μmol.L-1Fe2+溶液处理时,细胞活性有所回升,这可能是边缘细胞耐铁毒的一种应激性反应;根冠PME活性随着Fe2+浓度的增加先上升后下降,表明根冠PME活性与植物铁毒有关。 展开更多

关键词 高Fe^2+ 水稻 离体根边缘细胞 果胶甲基酯酶(PME)

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铝、硼对豌豆原位根边缘细胞粘胶层厚度的影响 被引量：7

10

作者 甄畅迪 喻敏 +2 位作者 萧洪东 刘莉莉 王惠珍 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期35-38,共4页

在缺硼和施硼红砂土上种植并收获豌豆种子后,采用雾培法培养豌豆根及根边缘细胞,并于5 h、16 h、24 h4、4 h在雾培液中加入500μmol/L AlCl3(pH 4.5),培养至48 h后,测量豌豆根边缘细胞粘胶层相对面积,探讨硼和铝对豌豆原位根边缘细胞粘... 在缺硼和施硼红砂土上种植并收获豌豆种子后,采用雾培法培养豌豆根及根边缘细胞,并于5 h、16 h、24 h4、4 h在雾培液中加入500μmol/L AlCl3(pH 4.5),培养至48 h后,测量豌豆根边缘细胞粘胶层相对面积,探讨硼和铝对豌豆原位根边缘细胞粘胶层变化的影响。结果显示:正常条件下豌豆原位根边缘细胞粘胶层相对面积随时间延长无变化;与pH 6.5的对照相比,酸性条件下(pH 4.5)豌豆根边缘细胞粘胶层相对面积显著变小,且随处理时间延长减小幅度越来越大。与相同pH溶液(pH 4.5)相比,加铝处理边缘细胞粘胶层相对面积显著大于不加铝处理;而与pH 6.5的对照相比,加铝处理后粘胶层相对面积却显著减小。硼对边缘细胞粘胶层无明显影响。结果表明:酸性条件引起原位边缘细胞粘胶层变薄,在酸性条件下加铝处理又引起粘胶层增厚;而硼对边缘细胞粘胶层无明显影响。 展开更多

关键词 铝 硼 根边缘细胞 粘胶层

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花生根边缘细胞发育影响因子的分析 被引量：10

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作者 张裕晨 马伯军 +1 位作者 顾志敏 施美凤 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期471-476,共6页

以花生品种新昌小京生和江西一把抓为材料,采用种子悬空气培法,研究了根边缘细胞(BC)的数目、活性及其影响因子。结果表明,花生根长为1mm时开始产生BC,当根生长到13～17mm时,BC数目达最大值,约10000个。在根边缘细胞的发育过程中,根冠... 以花生品种新昌小京生和江西一把抓为材料,采用种子悬空气培法,研究了根边缘细胞(BC)的数目、活性及其影响因子。结果表明,花生根长为1mm时开始产生BC,当根生长到13～17mm时,BC数目达最大值,约10000个。在根边缘细胞的发育过程中,根冠果胶甲酯酶(PME)的活性与根BC发育、诱导存在密切的相关性,说明PME在BC产生、发育和游离过程中起着重要作用。BC释放出的胞外抑制剂不但可以抑制BC的产生而且还能降低其活性,且浓度越高抑制作用越强烈。与BC活性相比,胞外抑制剂对BC的产生影响更大。高温和低温环境不但抑制花生根的生长,而且影响花生根BC的产生速度、最大值及其活性。与对BC产生的影响相比,温度对BC活性影响较大。根尖黏液层渗透势的维持可以使BC在较长时间内维持高活性。 展开更多

关键词 花生 根边缘细胞 发育调控 根尖分生组织 胞外抑制剂

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不同状态绿豆根边缘细胞对Cd^(2+)的响应 被引量：5

12

作者 王亚男 姜华 +3 位作者 王煜 马丹炜 李辛欣 汪利沙 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期165-170,共6页

以绿豆(Phaseolus radiatus)为材料,采用琼脂悬空培养法和培养皿滤纸培养法,以不同浓度的Cd2+处理洗脱根边缘细胞和未洗脱根边缘细胞的绿豆根尖,研究了离体状态和活体状态绿豆根边缘细胞对镉毒的响应。结果表明:在Cd2+的诱导下,离体状... 以绿豆(Phaseolus radiatus)为材料,采用琼脂悬空培养法和培养皿滤纸培养法,以不同浓度的Cd2+处理洗脱根边缘细胞和未洗脱根边缘细胞的绿豆根尖,研究了离体状态和活体状态绿豆根边缘细胞对镉毒的响应。结果表明:在Cd2+的诱导下,离体状态的绿豆根边缘细胞凋亡和分泌黏液,同时随着Cd2+浓度的升高,其存活率逐渐递减;Cd2+具有诱导根尖产生根边缘细胞的作用,根尖释放的根边缘细胞数量随着Cd2+浓度的增加先增多后减少,其中,50μmol L-1Cd2+处理在洗脱组和未洗脱组均呈现最大诱导效应;Cd2+对根边缘细胞的活性具有影响,随着Cd2+浓度的增加,根边缘细胞的存活率在未洗脱组逐渐降低,而洗脱组则先升高后降低。与对照相比,25μmol L-1,200μmol L-1,400μmol L-1Cd2+在各处理时间段具有显著性差异(p<0.05);根冠果胶甲基酯酶活性(PME)随着Cd2+浓度的增加呈现上升趋势,处理24 h高浓度Cd2+均会引起根冠PME活性的显著性升高(p<0.05)。以上结果表明,受到Cd2+胁迫时,绿豆根尖可释放更多根边缘细胞,并通过离体根边缘细胞形成黏液层、凋亡等来抵御Cd2+对根尖的毒害作用。 展开更多

关键词 绿豆 Cd2+ 根边缘细胞 PME活性

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土荆芥挥发油对豌豆根边缘细胞的诱导和胁迫作用 被引量：4

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作者 何兵 汪利沙 +3 位作者 王亚男 张红 李群 马丹炜 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期991-995,共5页

为探讨化感胁迫对根边缘细胞的诱导效应,实验采用悬空气培养法培养豌豆(Pisum sativum L.)露白种子,在保留根边缘细胞和去除根边缘细胞状态下,选取相对根长、根边缘细胞数量及死亡率、果胶甲基酯酶(PME)等指标研究了豌豆根边缘细胞对不... 为探讨化感胁迫对根边缘细胞的诱导效应,实验采用悬空气培养法培养豌豆(Pisum sativum L.)露白种子,在保留根边缘细胞和去除根边缘细胞状态下,选取相对根长、根边缘细胞数量及死亡率、果胶甲基酯酶(PME)等指标研究了豌豆根边缘细胞对不同剂量土荆芥挥发油化感作用的响应。结果表明:1)与对照相比,随着挥发油处理剂量增加,根的伸长被显著抑制(P<0.05)。2)每个处理时间内,随着土荆芥挥发油剂量增加,根边缘细胞数量整体表现出先增加后减少的趋势,在低剂量2μL处理中达极大值。3)土荆芥挥发油诱导豌豆根边缘细胞死亡,随着处理时间的延长和处理剂量的增加,这种毒害效应程度加剧,除去边缘细胞实验组中10μL挥发油处理24 h时,根边缘细胞死亡率达到100%。在较低剂量挥发油作用下,保留根边缘细胞组的根边缘细胞死亡率高于去除根边缘细胞组,而在高剂量挥发油处理情况则相反。4)在同一处理时间,随挥发油剂量增加,各处理组PME活性持续升高,去处边缘细胞组处理24 h后不同剂量处理皆显著高于对照,而根边缘细胞数量总体表现先增加后减少。综合以上结果,保留根边缘细胞的根尖根边缘细胞的数量减少量较少,说明根边缘细胞能缓解土荆芥挥发油的化感胁迫;去除根边缘细胞组的PME活性升高较多,表明土荆芥化感胁迫诱导了根边缘细胞的产生。 展开更多

关键词 土荆芥 化感作用 挥发油 根边缘细胞 诱导效应 保护效应

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土荆芥挥发油化感作用下根边缘细胞对豌豆根尖的保护效应 被引量：2

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作者 汪利沙 何兵 +3 位作者 马丹炜 王亚男 张红 李群 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期754-758,共5页

采用悬空气培养法,通过保留根边缘细胞和去除根边缘细胞2种处理方法,研究了在土荆芥挥发油作用下根边缘细胞对豌豆根尖的保护效应.结果表明,土荆芥挥发油抑制了豌豆幼根的生长,在去除根边缘细胞的情况下这种抑制效应更加明显;与对照相比... 采用悬空气培养法,通过保留根边缘细胞和去除根边缘细胞2种处理方法,研究了在土荆芥挥发油作用下根边缘细胞对豌豆根尖的保护效应.结果表明,土荆芥挥发油抑制了豌豆幼根的生长,在去除根边缘细胞的情况下这种抑制效应更加明显;与对照相比,根尖丙二醛(MDA)含量和超氧岐化酶(SOD)活性明显增加,过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性明显下降.这些结果与挥发油剂量呈正相关.去除根边缘细胞的根尖与保留根边缘细胞的根尖相比,MDA含量较高,SOD活性较低,POD活性和CAT活性下降幅度更大.上述结果说明,根边缘细胞对根尖具有一定的保护效应. 展开更多

关键词 土荆芥 挥发油 化感作用 根边缘细胞 保护效应

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H_2O_2对大豆根边缘细胞发育的影响 被引量：1

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作者 杨建霞 郑斌 马振贵 《陇东学院学报》 2008年第2期43-45,共3页

以大豆根发育不同阶段的边缘细胞为对象,研究不同浓度H2O2对其活性的影响.结果表明:大豆根边缘细胞游离发育的启动与初生根发育几乎同步,并且在初生根生长至15mm时,边缘细胞数目达到最大值,约为5100个;低浓度H2O2对边缘细胞的活性具有... 以大豆根发育不同阶段的边缘细胞为对象,研究不同浓度H2O2对其活性的影响.结果表明:大豆根边缘细胞游离发育的启动与初生根发育几乎同步,并且在初生根生长至15mm时,边缘细胞数目达到最大值,约为5100个;低浓度H2O2对边缘细胞的活性具有促进作用,高浓度则抑制其活性. 展开更多

关键词 大豆 根边缘细胞 信号分子 H2O2

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高铵胁迫下玉米根边缘细胞的数量及存活率分析

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作者 邓方 晏娟 吴瑶 《南方农业》 2016年第8期5-7,9,共4页

研究高铵胁迫下观察玉米根边缘细胞的形态、数量及存活率的变化情况。结果表明，10μmol／L的硫酸铵对玉米的生根有促进作用，但超过该值，则会起到抑制作用。玉米的根长随着硫酸铵的浓度上升而降低。玉米根长为3cm时，根边缘细胞的数... 研究高铵胁迫下观察玉米根边缘细胞的形态、数量及存活率的变化情况。结果表明，10μmol／L的硫酸铵对玉米的生根有促进作用，但超过该值，则会起到抑制作用。玉米的根长随着硫酸铵的浓度上升而降低。玉米根长为3cm时，根边缘细胞的数量达到最大，为4500个／cm2，随着硫酸铵浓度的增加，边缘细胞的数量呈现出减少的趋势，而存活率则是先增加后再逐渐降低，说明低浓度的硫酸铵有利于植物的生长，在高铵胁迫下，根边缘细胞起到对根际区域的保护作用。 展开更多

关键词 高铵胁迫 玉米 根边缘细胞

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铝胁迫对绿豆根边缘细胞的影响 被引量：9

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作者 蔡文春 刘鹏 +1 位作者 徐根娣 蔡妙珍 《湖北农业科学》 北大核心 2006年第2期180-182,共3页

边缘细胞的成活率与根的长度表现出一定的正相关,而且在相同的长度内,边缘细胞的活性明显受环境中铝浓度的影响,随着铝浓度的提高,边缘细胞的活性下降,同时离体边缘细胞的活性随着时间的延长其成活率下降。

关键词 绿豆 根边缘细胞 铝毒

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绿豆根边缘细胞发育特性 被引量：3

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作者 姜华 王亚男 +2 位作者 何兵 王煜 马丹炜 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期704-708,共5页

以东北绿豆为试验材料,采用琼脂悬空培养法,研究了绿豆边缘细胞的发育特性。结果表明:绿豆根尖发育初期根边缘细胞呈球形,随着根尖伸长逐渐发育形成椭圆形、长椭圆形和长条形;发育过程中,根边缘细胞具有较高的存活率,在根长大于10mm后... 以东北绿豆为试验材料,采用琼脂悬空培养法,研究了绿豆边缘细胞的发育特性。结果表明:绿豆根尖发育初期根边缘细胞呈球形,随着根尖伸长逐渐发育形成椭圆形、长椭圆形和长条形;发育过程中,根边缘细胞具有较高的存活率,在根长大于10mm后根边缘细胞的存活率均在70%～80%之间并趋于稳定;在根长为25～30mm时根边缘细胞数目达到最大值(约13 000个);根冠果胶甲基酯酶(PME)活性在根长5mm时达到最高值(1.486H+μmol.root cap-1.h-1),此后随着根的伸长,根冠PME活性在1.107～1.256H+μmol.root cap-1.h-1间变化并趋于稳定。 展开更多

关键词 绿豆 根边缘细胞 果胶甲基酯酶(PME)

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杉木根边缘细胞生物学特性及其对铝胁迫的响应 被引量：3

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作者 李舟阳 陆文玲 +4 位作者 钱旺 黄奕孜 林二培 黄华宏 童再康 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期73-81,共9页

【目的】分析杉木根边缘细胞的生物学特性及其对铝胁迫的响应,为进一步研究杉木对铝胁迫的响应机制和耐铝种质筛选提供参考。【方法】利用悬空气培法研究不同根长杉木幼苗根边缘细胞的数量、活性等生物学特性,并通过铝离子处理分析杉木... 【目的】分析杉木根边缘细胞的生物学特性及其对铝胁迫的响应,为进一步研究杉木对铝胁迫的响应机制和耐铝种质筛选提供参考。【方法】利用悬空气培法研究不同根长杉木幼苗根边缘细胞的数量、活性等生物学特性,并通过铝离子处理分析杉木根边缘细胞对铝胁迫的响应。【结果】杉木种子刚萌发时,根尖处就开始产生边缘细胞,且边缘细胞数量随着根的伸长而逐渐增多,在根长1.5 cm时达到最大值,平均7497个。边缘细胞活性在根长小于0.5 cm时可达95%,随着根的伸长会逐渐降低,但基本稳定在80%左右。在根边缘细胞发育过程中,根冠果胶甲酯酶(PME)活性随着根的伸长呈现出先高后低的趋势,进一步的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)处理表明PME活性与边缘细胞游离至根际环境有关。铝胁迫处理结果表明,铝离子会显著抑制杉木幼苗根的伸长,且这种抑制作用在擦除根边缘细胞后会更加明显;低浓度的铝离子(100-200μmol•L^(-1))会促使边缘细胞分泌更多黏液,黏液层阻止铝离子吸附在根尖部位,从而对根尖起到一定保护作用。【结论】杉木幼苗根尖会产生大量具有活性的边缘细胞,其游离至根际环境的过程可能主要受到PME酶的调控;这些根边缘细胞会对铝离子胁迫作出响应,分泌更多黏液,从而起到减轻铝毒害或保护根尖免受铝毒害的作用。 展开更多

关键词 杉木 根边缘细胞 果胶甲酯酶 铝胁迫

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信号分子活性氧和NO在土荆芥化感胁迫诱导蚕豆根边缘细胞死亡中的调控 被引量：5

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作者 何胜利 谷从璟 +1 位作者 马丹炜 张红 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期818-827,共10页

为了探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)化感作用如何干扰受体植物的防御功能,以蚕豆(Vicia faba L.)为受体,研究了土荆芥挥发油及其主要成分ρ⁃对伞花素和α⁃萜品烯对根边缘细胞活性及其胞外诱捕网厚度的影响,并测定了... 为了探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)化感作用如何干扰受体植物的防御功能,以蚕豆(Vicia faba L.)为受体,研究了土荆芥挥发油及其主要成分ρ⁃对伞花素和α⁃萜品烯对根边缘细胞活性及其胞外诱捕网厚度的影响,并测定了细胞内信号分子活性氧(Reactive oxygen species,ROS)和NO水平的变化。结果表明:在土荆芥挥发油、ρ⁃对伞花素和α⁃萜品烯作用下,蚕豆根边缘细胞粘胶层厚度增加,细胞活性下降,而ROS和NO水平升高,且表现为浓度依赖效应,细胞死亡率、ROS水平和NO水平三者之间存在着显著的正相关(P<0.05)。ROS清除剂抗坏血酸(AsA)、硝酸还原酶抑制剂(NaN_(3))和泛Caspase抑制剂Z⁃VAD⁃FMK均可有效缓解挥发性物质的细胞致死效应,表明ROS和NO诱导根边缘细胞发生了Caspase依赖性细胞凋亡。上述结果表明土荆芥挥发性化感物质诱导蚕豆根边缘细胞内NO和ROS的水平上升,二者协同作用导致细胞凋亡,引起受体防御功能障碍,从而抑制了植物根系的生长。 展开更多

关键词 土荆芥 化感胁迫 根边缘细胞凋亡 NO ROS

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