（植物学专业论文）钝节拟丽藻（nitellopsis+obtuse）细胞核无丝分裂与细胞微丝骨架的研究.pdf

四川大学硕士学位论文 钝节拟丽藻纰t e l l o p s i so b t u s e ) 细胞核无丝分裂 与细胞微丝骨架的研究 专业：植物学 研究生：邓禹指导教师：兰利琼副教授 钝节拟丽藻f 7 怯t e l l o p s i so b t u s e ) 为轮藻科，钝节拟丽藻属植物。从目前 已有的研究文献可知，轮藻植物的节间细胞为多核细胞，其细胞核广泛存在着 无丝分裂( a m i t o s i s ) 现象然而，大量的关于轮藻微丝骨架的研究都集中于轮 藻的胞质环流、细胞器运动方面，近年来对纤毛虫的研究又显示细胞微管骨架 对细胞核的无丝分裂有重要作用而在轮藻植物中，许多重要的生理活动的正 常行使都需要微丝与微管架之间协同作用。此外，至今未见有专文报道微丝骨 架是否与无丝分裂有关因而，我们的研究将主要集中在钝节拟丽藻无丝分裂 过程及微丝与无丝分裂的关系 第一章，钝节拟丽藻细胞中无丝分裂过程及类型观察本部分以不同生长 时期钝节拟丽藻的节问细胞( 长度i c m ) 、小枝细胞、苞片细胞、及假根细胞 为材料，采用2 一( 4 - a m i d i n o p h e n y l ) 一6 - i n d o l e c a r b a m i d i n ed i h y d r o c h l o r i d e ( d a p i ) 荧光染色的方法，观察其细胞核无丝分裂发生的类型、过程实验结果 表明：所有细胞细胞核的分裂方式均为无丝分裂，未发现有丝分裂现象在细 胞核无丝分裂过程中，染色质不浓缩，不形成染色体，核膜不解体，核的分裂 部位不定，产生的子核大小、形状各异分裂类型多样，有横缢、劈裂和变形 虫状分裂，其中横缢和劈裂占主要地位 第二章，处于快速生长状态下的，长度为2 - 3 c m 的钝节拟丽藻小技细胞微丝 骨架与细胞核的共定位本部分中，我们以荧光分子探针技术与激光共聚焦扫 描显微镜观察相结合。用偶联绿色荧光染料a l x e a - 4 8 8 的鬼笔环肽( a l e x a 四川大学硕七学位论文 4 8 8 一p h a l l o i d i n ) 和红色荧光染料p i ( p r o p i d i u mi o d i d e ) 对微丝和细胞核进 行共定位标记后，在激光共聚焦扫描显微镜下扫描观察发现，处于快速生长期 的小枝细胞具有两种不同的微丝骨架结构周质微丝( c o r t i c a la c t i n ) 和亚 周质微丝( s u b c o r t i c a la c t i n ) 周质微丝位于质膜之下，微丝束细长，数量 少，排列疏松亚周质微丝位于周质微丝之下，微丝束粗壮，数量多，排列紧 密但二者的排列方向与于细胞生长方向一致细胞核大多位于微丝网络下的 细胞内质中，少量细胞核位于微丝网络内，外有一个与细胞核形态一致的微丝 环，微丝环随着细胞核分裂过程中形态的变化而变化。为了进一步确认细胞核 外微丝环的存在，我们将小技细胞的细胞质挤出，在体外对其进行共定位标记， 结果同样显示了微丝环的存在 第三章，使用微丝特异性解聚剂解聚处理培养中的、正快速生长的、长度 为2 3 c m 的小枝细胞，定期取样观察、统计细胞核无丝分裂的变化情况，以探讨 微丝是否影响细胞核的无丝分裂结果显示微丝被破坏后，细胞核无丝分裂的 发生受到了明显的抑制，细胞核的形态也发生了明显的变化大多数细胞核 从大而长的椭圆形细胞核转变为小而圆的卵圆形细胞核。 关键词：钝节拟丽藻稃竹t e l l o p s i so b t u s e ) 无丝分裂微丝骨架激光共聚焦扫 描显微镜荧光标记共定位解聚 2 叶 四川大学硕士学位论文 s t u d yo f t h en u c l e a ra m i t o t i cd i v i s i o na n da c t i n c y t o s k e l e t o ni nn i t e l l o p s i so b t u s e s p e c i a l i t yb o t a n y a u t h o r d e n gy u t u t o rp r e f l a nl i q i o n g n i t e l l o p s i so b t u s ei sas p e c i e so f n i t e l l o p s i s i nc h a r a e e a e i no t h e rc h a r o p h y t e s ， i th a db e e nr e p o r t e dt h a tn u c l e a ra m i t o t i cd i v i s i o n sw c i i ge x t e m i v e l ye x h i b i t e di nt h e i n t e m o d a lc e l l so f n i t e l l o p s i so b t u s ew h i c hw e 把m u l t i n u c l e i h o w e v e r , m a n y r e s e a r c h e sf o c u s e do nt h ec y t o p l a s m i cs t r e a m i n ga n do r g a n e l l em o t i l i t yi n c h a r o p h y t e s l i t t l eh a d b e e nk n o w na b o u t w h e t h e ra c t i ne f f e c t e do nn u c l e a ra m i t o s i s r e c e n t l y , as e r i e so f r e s e a r c h e ss h o w e d t h a tn 菌c r o m b u l e sc y t o s k e l e t o na p p e a r e dt o h a v ee s s e n t i a lf u n c t i o ni nn u c l e a ra m i t o t i cd i v i s i o ni n1 e t 蹴l 釉孵n a i nc h a r o p h y t e s , m a n yp h y s i o l o g i c a la c t i v i t i e sn e e dt h ei n t e r r e a c f i o nb e t w e e na c t i nf i l a m e n t sa n d m i c r o m b d e s t h e r e f o r , w es t u d i e do nt h ep r o c e s s e so f n u c l e a ra m i t o s i sa n di t s r e l a t i o n s h i pw i t ha c t i nc y t o s k e l c t o ni nn i t e l l o p s i sd 6 t u s e i nt h ef i r s tc h a p t e r , d a p lw 瑟u s e df o rs t a i n i n gi n t e m o d a lc e l l s , b r a n c hc e l l s 。 b r a c tc e l l sa n dr h i z o i dc e l l s t h er e s u l ts h o w e dt h a tn u c l e a ra m i t o s i sw a st h eo n l y k i n do f d i v i s i o ni na i lt h e s ec e l l s ht h ep r o c e s so f a m i t o s i s , t h e r ew 笛n oc h r o m a t i n c o n d e n s i n go rc h r o m o s o m e 1 1 n u c l e a rm e m b r a n ed i d i l td i s a p p e a re i t h e r w h e n d i v i s i o ns t a n e d t h ec l e a v i n gp o s i t i o n sw a su n c e r t a i na n dn c wn u c l e i 憾p r o d u c e d i nd i f f e r e n ts i z e sa n ds h a p e s d i f f e r e n td i v i d i n gs t y l e sw e o b s e r v e d 。s p l i t t i n g , c o n s t r i c t i n g , a n da m e b o i dd i v i s i o n 1 1 s p l i t t i n gd i v i s i o na n dc o n s u i c t i n gd i v i s i o n w c i ed o m i n a t i n g ht h es e c o n dc h a p t e r , t h er a p i dg r o w i n gb r a n c h l e ti n t e m o d a lc e l l sw h i c h 能 a b o u t2 - 3 c ml o n gw c r ed o u b l el a b e l l e db ya l e x a4 8 8 - p h a l l o i d i na n dp if o rl a s e r c o n f o c a ls c a n n i n gi no r d e rt or e v e a lt h eo r g a n i z a t i o no f f - a c t i na n di t sc o l o c a l i z a t i o n w i t hn u c l e i t w os t r u c t u r e so ff - a c t i nc y t o s k e l e t o nw 雠r e v e a l e d , t h ec o n i c a la c t i n f i l a m e n t sw h i c hw c r ef i n ea n do n l yaf e wa n dt h es u b e o r t i e a la e t i nb u n d l e sw h i c h ， 四川大学硕士学位论文 w e l - et h i c ka n dr i c h t h e yw e r ep a r a l l e lt ot h ec e l l sl o n ga x i s aa c t i nr i n gc l o s e l y o u t s i d et h en u c l e u sw a sf o u n da n di th a st h ec o r r e s p o n d i n gs h a p eo fv a r i o u sn u c l e i m o r en u c l e iw e 他l o c a l i z e di ne n d o p l a s m au n d e rt h es u b c o r t i c a la c t i nl a y e ra n do n l y af e ww e r cw i t h i nt h ea c t i nn e t w o r kw h i c hw a sc o m p o s e do f c o r t i c a la n ds u b e o r t i c a l a c t i n i no r d e rt oc o n f i r mt h ee x a c tp o s i t o no fa c t i nr i n g , t h en u c l e iw e f cl a b e l l e d o u t s i d et h ec e l l s i nt h et h i r dc h a p t e r , t h er a p i dg r o w i n gb r a n c h l e ti n t e m o d a lc e l l sw e r cc u l t u r e d i nt h em e d i u mc o n t a i n i n gl a t r a n c u l i na t h ed r u gw h i c hd e p o l y m e r i z e st h ef - a c t i n c y t o s k e l e t o no n l y o b s e r v a t i n ga n ds t a t i s t i cp r o c e s s e sw e r ec a r r i e do u tp e r i o d i c a l l y t h er e s u l ts h o w e dt h a tl a t r u n c u l i nac o u l di n h i b i tt h en u c l e a ra m i t o t i cd i v i s i o n o b v i o u s l ya n dw a u s f o r m e dm a n yn u c l df r o me l l i p t i ct oo v o i d i ts u g g e s t e dt h a ta c t i n f i l a m e n t sw e r ei n v o l v e di nt h en u c l e a ra m i t o t i cd i v i s i o no fn i t e l l o p s i so b t u s eb y e f f e c tt h ed n a s y n t h e s i s k e yw o r d s ：n i t e l l o p s i so b t u s e ，a m i t o s i s ，a c f i nc y t o s k e l e t o n ，l a s e rc o n f o c a ls c a n n i n g m i c r o s c o p y ，f l u o r e s c e n tl a b e l ，c o l o c a l i z a t i o n ，d e p o l y m e r i z a t i o n 4 四川大学硕士学位论文 引言 第一章：钝节拟丽藻细胞中无丝分裂的观察 无丝分裂是指处于问期的细胞分裂时，细胞核内不出现染色体和纺锤体直接 分裂成两个子核的过程。又称直接分裂。无丝分裂的分裂形式多样，已在各种真 核生物的不同组织、器官和生理阶段中被发现m 无丝分裂的生物学意义和作用 至今尚无定论，由于无丝分裂进行过程中没有纺锤体的出现，难以保证遗传物质 能像有丝分裂那样精确的平均分配到子细胞中，甚至会发生遗传物质丢失的现象 哪如，b a n d 等报道，一种纤毛虫a c a n t h a m o e b a 无丝分裂后产生的子细胞在4 8 小 时内会相继死亡嘲旧嘲嘲低温处理小麦花粉生殖细胞和玉帘花粉生殖细胞可以诱 导无丝分裂的发生”因而有观点认为无丝分裂的发生是一种病理现象或在特 殊条件下生物体的非正常反应然而，也有观点认为无丝分裂是一种正常的，具 有生物学意义的现象e d u a r d oo r i a s 等对纤毛虫大核无丝分裂的研究发现，进 化程度高的纤毛虫大核都是多倍性的，并且都具有无丝分裂的能力而在一些进 化程度低的，大核为正常倍性即二倍体的却不能进行无丝分裂，因而他认为纤毛 虫的祖先不具有无丝分裂能力，具有无丝分裂能力的纤毛虫具有更高的进化程度 ”陈明霞等的研究表明薯蓣属植物怀山药叶片组织细胞脱分化启动后的细胞分 裂方式全部为无丝分裂，无丝分裂是形成怀山药愈伤组织的唯一分裂形式“”植 物细胞脱分化启动后依靠无丝分裂形成愈伤组织或愈伤组织形成后细胞进行无 丝分裂的现象也已在多种植物中发现，如，胡萝卜c “l ，番茄“o 烟草、枸杞等“ 轮藻是所有藻类植物中最进化、最接近高等植物的类群，其形态特殊、结 构复杂，早期的植物学家曾将其看作高等植物形态学、生物化学、发育学和 分子生物学的多方面资料都证实，姒t t o x 和s t e w a r t ( 1 9 8 4 ) 系统中的轮藻纲 ( c h a r o 曲y c e a e ) 与有胚植物有着共同的祖先，它们是绿藻植物的姊妹类群 而在轮藻纲所包含的各类群中作为唯一的现生类群轮藻科( c h a r a c e a e ) 与陆生植物有着共同的祖先轮藻科包括轮藻属，拟丽藻属、灯枝藻属、丽技 藻属、丽藻属和鸟巢藻属六个属n “町 轮藻细胞普遍较大，其内含有经无丝分裂产生的多个细胞核轮藻植物中 的无丝分裂现象最早由p i c k e t t - h e a p s 于1 9 6 6 年在轮藻属( c h a r a ) 发现，但是并 四川大学碗士学位论文 未得到作者的详述“”现有文献中对于植物细胞中无丝分裂现象的报道也大多 集中于一些高等植物，且是处于离体培养或特殊条件的的细胞中钝节拟丽藻 ( n i t e l l o p m so b t u s e ) 为轮藻科，钝节拟丽藻属植物。本研究选取以正常生长 的钝节拟丽藻为材料，以荧光染色法，对其细胞核无丝分裂的变化过程和分裂 类型进行一个详细的观察和描述 1 材料与试剂 1 1 钝节拟丽藻的培养 钝节拟丽藻采自贵州省威宁县草海在室温，自然光照条件下培养在充满 清洁自来水的十升玻璃缸中，培养基质为厚度为5 c m 的经过灭菌的黄泥。 1 2 试剂的配制 本论文中所用试剂除特殊说明外均为国产分析纯 c a r n o y s 固定液将无水乙醇与冰醋酸按体积比3 ：l 混合即可，该固定液 需现配现用 d a p i 染色液甩双蒸水配置i m g m l 的d a p i 母液( 购于s i g m a 公司) ，避光保 存- 2 0 冰箱中，取用时，用双蒸水稀释至2 u g m 1 5 0 m mp e m 缓冲液5 0 m o l lp i p e s ( p i p e r a z i n 刚一b i s 2 - e t h a n e s u l f o n i ca c i d ，购于a m e r s c o 公司)5 m m o l le g t a ( 购于a m e r s c o 公司)5 m m o l 几m g s 0 45 0 m m o l lk c l 调p h 至6 8 。 2 方法 2 1 材料的清洗 取处于不同生长时期的钝节拟丽藻于蒸馏水中，用毛刷轻刷藻体，以清除 藻体细胞上的泥沙等杂质每刷完一次后用蒸馏水冲洗一次如此反复数次直 到藻体清洁为止然后取其节间细胞( 长度i c m ) ，小技细胞，苞片细胞及假 根细胞待用 2 2 材料的固定与染色 将清洗干净的藻体细胞星入c a r n o y s ( 无水乙醇：冰醋酸= 3 ：1 ) 固定i 丧 6 四川大学硕士学位论文 固定l h 后，切成约2 c m 的小段后用p e mb u f f e r 冲洗三次，每次5 m i m 然后用2 u g m 】 的d a p i 染色液染色2 m i n 。 2 3 观察并照相 将切成小段的藻体细胞置于载玻片上，盖上盖玻片，o l y m p u s b x 5 1 荧光显微 镜下观察并照相。 3 结果与分析 3 1 分裂部位，时期与特点 3 1 1经对不同生长时期，不同生长部位取材的钝节拟丽藻藻体细胞进行观 察，发现钝节拟丽藻节间细胞，小枝细胞，苞片细胞及假根细胞细胞核的分裂 方式均为无丝分裂，未发现有丝分裂。 3 1 2藻体细胞均存在多核现象，细胞核大小，形态各不一致( 图1 ) 。 3 1 3假根中的细胞核数量和正在发生无丝分裂的细胞核的数量明显少于其 它部位( 图2 ) 。 3 1 4 在细胞核无丝分裂过程中，染色质不发生浓缩，随机分布在细胞核内， 且分布不均匀，无染色体的形成核膜不解体，核的分裂部位不定，产生的子 核大小，形状各异( 图6 ，7 ，8 ，1 0 ) 。 3 1 5 由于染色质在细胞核内的分布不均匀，造成产生的荧光强度也不均匀， 因而，未能清楚地观察到无丝分裂过程中核仁的变化情况。 图1 节问细胞中无丝分裂情况 f i g 1 ：4 m i t o s i si n jr r t e r n o d a l 磺h i t e li o p s i so b t u s e 7 图2 假根中无丝分裂情况 f i g 2 ：a m i t o s i s i nr h i z o i dc e 衣h i t e l o p s i so b t u s e 四川大学硕士学位论文 3 2 分裂的类型 在钝节拟丽藻细胞中，我们发现细b 直孩分裂类型多样，有横缢、劈裂和变 形虫状分裂。其中横缢和劈裂占主要地位。 3 2 1 横缢 典型的横缢是细胞核开始分裂时，首先拉长变为长椭圆状，同时核膜并不 消失，并与细胞核的变化一致( 图3 ) 。随着分裂的继续进行，核两侧的核膜同 时向内逐渐凹陷收缩，细胞核因为核膜的缢缩而变为“哑铃”状( 图4 ，5 ) 。核 膜的缢缩继续进行，细胞核凹陷程度加剧，逐渐形成两个新子核，子核之间被 变成细丝状的核膜相连。最后，细丝状的核膜断裂，产生两个近椭圆状的大小 相等或不相等的子核( 图6 ) 同时我们也观察到了比较特殊的横缢方式，即核膜的缢缩仅发生在细胞核 的一边或细胞核的多个部位同时发生缢缩( 图7 ，8 ) 。后者的发生，将在一次分 裂之后产生两个以上的子细胞核。 图三：细胞核伸长并形成椭圆状 f i g 3 ：t h eej o n g a t i n gr o m c l e u s w a se i i i d t i c 8 图四：细胞核因为核膜缢缩而成为 “哑铃”状。 f i g 4 ：n u c i o a rl i n e r a r l ow a s c o n s t ri c t e da n dt h ef l u c i e a ri o o k e d i i k ea ”d u m b b e i i 。 0 1 | 四川大学硕士学位论文 图五：细胞核因为核膜缢缩 而成为。哑铃”状。 图六：缢缩继续进行，到后期，两子细胞核 仅由一条有核膜形成的。细线”相连。 最后，“细线”断开，两子核分离。 f i g 5 ：n u c l e a rm e m b r a n ew a sc o n s t r i o t e df i g 6 ：t h eo o n s t r i c t i o nc e n t i n u e d a n dt h en u c l e a ri o o k e di ；k ea 。d u m b b e i i 。a n dt w od a u g h t e rn u t i a i c o n n e c t e dt oe a c ho t h e rb yai o n g t h r e a dw h i c hf o r m e db yn u c i e a rm e m b r a n e f i n a il y 。t h et h r e a dw a sr u p t u r e da n dt h e d a u g h t e rf t u c i e iw o r es e p a r a t e d 图7图8 图七、图j k ：有的细胞核同时发生2 处以上的缢缩现象，最后产生2 个以上的子细胞核。 f i g 7 船：s o m e t i m e s t h eo o n s t r i c t i o nh a p p e n e di no n eo rr l o r et h a nt w os i r e si n e r i en u c l e u s t h e r e f o r e t h e r ew e r et w oa n dr l l o r en u c l e if o r m e d 9 一 四川大学硕士学位论文 3 2 2 劈裂 劈裂与横缢分裂明显不同。起初是细胞核的侧任意部位产生一条细小的 裂缝，随后，裂缝不断加深，将细胞核逐渐分为大小相等或不相等的两个子核 ( 图9 ，1 0 ) 。劈裂产生的子核无固定形状，由于产生裂缝位置的不同，以及裂 缝的延伸并不是完全按照直线延伸进行，这就造成了子核形态，大小的多种多 样。我们还观察到了有的细胞核上同时存在两条裂缝，该细胞核分裂之后将一 次产生三个子核( 图1 1 ) 。在植物细胞中，此种类型的劈裂方式在我国尚未见有 专文报道。 3 2 3 变形虫状分裂 变形虫状分裂在钝节拟丽藻细胞中较少见，几乎都是发生在生长比较旺盛 的幼嫩细胞中，且发生分裂的细胞核个体都比较巨大。发生分裂时，核膜产生 极不规则的绉褶，如变形虫一般，随后某处的核膜拉长变细，最后逐渐断裂， 形成二到数个子核( 图1 2 ) 。 图9 1 0 图l o 四川大学硕士学位论文 图1 1 图九，图十，图十一：细胞核上面产生一或多条裂缝，随着裂缝的延长，最后产生2 个或 多个子细胞核。 f i g 9 1 0 & 1 1 ：t h e r ew e r eo n eo ri i k ) r es p li t si nan u c i e u s 骱il et h es p li tb e c a m e l o n g e r m o r et h e nt w od a u g h t e rn u c l e iw e r ef o r m e d 图十二：细胞核的变形虫状分裂 f jg 1 2 ：a na m 6 b o i dd i v i s i o no fn u c l 6 u $ 4 讨论 4 1 无丝分裂类型与环境因素的关系 实验结果显示，处于自然生长状态下的钝节拟丽藻细胞核的无丝分裂类型 多样，与处于特殊条件下的植物细胞中发生的无丝分裂的类型基本相同。如， 陆文操在低温处理下观察到的小麦生殖细胞m ，离体培养的处于脱分化状态下的 四川大学硕七学位论文 胡萝卜细胞1 以及杨汉民等在组培的烟草和枸杞叶片组织细胞“”中部发现有横 缢，劈裂、变形虫状的分裂存在。表明，环境因素虽然能够诱导无丝分裂的发 生n 1 嘲“”，但是对于细胞核无丝分裂的分裂类型可能并无影响与无丝分裂类型 有关的因素目前尚未见有报道我们认为，这可能与细胞内在的某些因素有关， 、 这些内容将在后面的相关部分进行讨论。 4 2 无丝分裂的生物学功能 我们还注意到，作为我们研究对象的钝节拟丽藻细胞无论处于何种生理阶段 快速生长、成熟还是衰老，无丝分裂始终是其细胞核唯一的分裂方式。伴随 着无丝分裂的进行，藻体的生长状况良好，未发现任何退化，病理的迹象；此外， 在我国，至今未见有发现雌株钝节拟丽藻的报道o ”，本实验室所栽培的钝节拟 丽藻也全部为雄株，其繁殖方式只能是无性繁殖虽然此种无性繁殖是依靠无丝 分裂进行的，但是并没有表现出任何退化，病理现象。这说明，在钝节拟丽藻中， 无丝分裂的发生并非是特殊条件下生物体的非正常反应。细胞核进行无丝分裂是 能够保证生物的遗传稳定性的，分裂产生的子细胞核在植株的发育，生长，衰老 等生理过程中能够进行正常的基因表达 也有报道称，植物细胞在体外培养过程中，愈伤组织不规则无丝分裂发生的 频率与产生畸形芽的频率有关“”无丝分裂是植物细胞培养中产生染色体数目变 异和各种倍性细胞的原因。与畸形苗的出现有关“”“”我们认为，无丝分裂由于 在分裂过程中缺少了纺锤体的出现，因而无法保证遗传物质的精确分配是自然 的。但是，在轮藻植物中，细胞核的无丝分裂并不伴随细胞质的分裂，分裂产生 的子核处于相同的细胞质空间中，从而形成了细胞的多核现象，这样，只要遗传 物质的复制是正常的，即使遗传物质的分配不精确，核分裂产生的所有子核仍然 在同一细胞内，由多个细胞核共同执行着功能，因此也可能就避免了生长、发育 上的异常 另外，生物在漫长的进化过程中一直受到选择压力的作用，目前无丝分裂在 众多生物中的广泛存在就表明无丝分裂必然有其自身的生物学意义。尽管目前对 于无丝分裂的生物学功能并不清楚，但是也有学者根据自己的研究提出了无丝 分裂的生物学功能可能是使多倍性的细胞快速下降到正常倍性这一观点，并已 有相关的实验证明。k m a r c i n i a k 认为无丝分裂的发生与细胞核的多倍性有关， 四川大学硕士学位论文 无丝分裂的发生使高倍的细胞核快速下降至正常倍性e d u a r d oo r i a s 对纤 毛虫大核无丝分裂的研究同样也发现，只有多倍性的纤毛虫大核才具有无丝分 裂的能力，而正常的二倍性大核不具有无丝分裂的能力h 1 在体外培养植物细 胞中，也有一些相关的证据表明无丝分裂的发生与细胞的多倍性有关n u t i r o n e h i 、m a r t i n i 等在观察培养早期烟草髓部细胞的核动态时发现，许多高倍化 的细胞核首先发生无丝分裂，产生2 个或多个子核，恢复至正常倍性后，这些子 核随后才进行有丝分裂“”嘲而在轮藻植物中，同样也有实验证明轮藻细胞核 从高度多倍性下降正常倍性是通过无丝分裂这一途径。s h e n 对轮藻植物c h a r a z e y l a n i c a 的细胞核i ) n a 量进行了研究，表明c h a r az e y l a n i c a _ 细i 胞中的细胞核是 高度多倍的，随着无丝分裂的进行，细胞成熟和衰老，d n a 含量从4 0 c 以上下降 到正常的1 c 。 此外，钝节拟丽藻假根细胞中发生无丝分裂细胞核的数量明显少于其它部 位，而假根除了起固定藻体的作用外没有任何生理功能，而这说明无丝分裂的 发生频率是与组织所执行生理功能的多少是相关联的。 综上所述，作者认为无丝分裂的发生是一种正常的生理现象和细胞核分裂 方式，其具有有丝分裂和减数分裂无法替代的生物学功能。 参考文献 汪德耀普通细胞生物学d i 】上海：上海科学技术出版社，1 9 8 8 3 3 2 3 3 3 张玉兰，李舒凡，王洁，等眼虫藻的细胞核和无丝分裂云南大学学报( 自然科学 版) ，1 9 9 9 ，2 l ( 遗传学专辑) ：7 1 7 2 b a n d 。n ，m o h r l o k ，s a n dr u b i n ，r - s e p a r a t ei n d u c t i o no fa m i t o t i ca n d m i t o t i cd i v i s i o ni na c a n t h a m o e b ar h y s o d e s n a t u r e , 1 9 7 0 ，( 2 2 7 ) ：3 7 9 3 8 1 b a n d ，n 丸a n dm o h r l o k s o b s e r v a t i o n so nt h ei n d u c t i o no fe m i t o s i si n a c s n t h a m o a b a j r p r o t o z o o l ，1 9 7 2 ，( 1 9 s u p p l ) ：2 4 b a n d ，n i ta n dm o h r l o k ，s t h ec e l lc y c l ea n di n d u c e da m i t o s i s i n a c a n t h a m o e b a j r p r o t o z o o l ，1 9 7 3 ，( 2 0 ) ：6 5 4 - 6 5 7 b a n d 。n 1 la n dm o h r l o k s o b s e r v a t i o n so ni n d u c e d a m i t o s i si n a c a n t h a m o e b a e x p c ir e s , 1 9 7 3 ，( 7 9 ) ：3 2 7 3 3 7 陆文榛低温中小麦花粉生殖细胞的无丝分裂科学通报1 9 8 1 。2 6 ：7 5 3 - 7 5 5 1 3 】 】 】 】 】 l = 乜 口 n 砧 如 口 四川大学硕士学位论文 8 】莫永胜，杨弘远玉帘离体萌度花粉管中生殖细胞核的有丝分裂和无丝分裂一植 物学报，1 9 9 2 ，3 4 ( 7 ) ：4 8 5 - 4 9 0 9 3 e d u a r d oo r i a s e v o l u t i o no fa a i t o s i so ft h ec i l i a t em a c r o n u c l e u s ：g a i no f t h ec a p a c i t yt od i v i d e zp r o t o z o o z , 1 9 9 1 ，3 8 ( 3 ) ：2 1 7 2 2 1 【l o 陈明霞。李明军郭君丽，张峰，张嘉宝怀山药叶片脱分化过程中细胞早期变 化的研究吉林农业大学学报，2 0 0 3 ，2 5 ( 5 ) ：5 1 7 - 5 1 9 1 1 1 陆文探离体培养中胡萝h 细胞脱分化状态下无丝分裂的活体连续观察中国科 学( b 辑) ，1 9 8 3 ，4 ：3 1 9 - 3 2 8 1 2 陈火英，张建华。俞俊棠，钟建江番茄离体培养的形态发生华东理工大学学 报，2 0 0 l ，2 7 ( 2 ) ，1 3 9 _ 1 4 2 1 3 3 杨汉民，高清祥，汪丽虹烟草与拘杞叶片组织培养中的无丝分裂西北植物学 报，1 9 9 0 ，1 0 ( 4 ) l2 7 5 - 2 7 8 1 4 k r a n zi ld ，d m i k s ，扎- l s i e g l e r ，e ta 1 ，1 9 9 5 t h eo r i g i no fl a n dp l a n t s ： p h y l o g e n e t i cr e l a t i o n s h i p sa m o n gc h a r o p h y t e s ，b r y o p h y t e s ，a n dv a s c u l a r p l a n t si n f e r r e df r o mc o m p l e t es m a l l s u b u n i tr i b o s o m a lr n ag e n es e q u e n c e s j o u r n a lo fm o l e c u l a re v o l u t i o n4 1 ：7 4 8 4 1 5 l e e w i l c o x ，p a u l - f u e r s t 。a n dg a r ylf l o y d ，1 9 9 3 p h y l o g e n e t i c r e l a t i o n s h i p so ff o u rc h a r o p h y c e a ng r e e na l g a ei n f e r r e df r o mc o m p l e t e n u c l e a r - e n c o d e ds m a l ls u b u n i tr r n ag e n es e q u e n c e s a m e r i c a nj o u r n a lo f b o t a n y8 0 ：1 0 2 8 - 1 0 3 3 1 8 韩福山，李尧英中国淡水藻志，第三卷，轮藻门 m 】科学出版社，1 9 9 4 1 4 7 1 4 9 1 7 p i c k e t t - h e a p sj d u 1 t r a s t r u c t u r ea n dd i f f e r e n t i a t i o ni n c h a r a s p i v e g e t a t i v ec e l l & a u s t ，肋，勘f ，1 9 6 7 ，2 0 ：5 3 9 - 5 5 1 1 8 z h a n gdl ，l ikq ，g uf l ，e talc h r o m o s o m ea b e r r a t i o n a n dp l o i d ye q u i l i b r i u m o t 娃c i 8f a b ai nt i s s u ec u l t u r e t a c 1 9 8 7 7 5 ：1 3 2 1 3 7 1 9 c r e i s s e ngp ，k a r v 九k m - y o t y p i cc h a n g e si np o t a t op l a n t sr e g e n e r a t e df r o m p r o t o p l a s t s p l a n tc e l lt i s s u e & o r g a nc u l t u r e , 1 9 8 5 4 ：1 7 1 1 8 2 2 0 】k m a r c i n i a k c y t o p h o t o m e t r i ca n a l y s i so fa m i t o s i si nn u c l e a re n d o s p e r mo f v c af a b a 而j 妇h i s f o c h e m i c a 盯c y r o m o l o g i c a , 1 9 9 1 2 9 ：6 7 7 0 2 1 】n u t ir o n c h iv a n d r e ab a n n l e lv ，m a r t i n ig n u c l e a rf r a g m e n t a t i o ni n 1 4 四j 1 1 大学硕士学位论文 d e f i f e r e n t i a t i n gc a l l u so fn i c o t i a n ag l a u c ap i t ht i s s u eg r m mi n v i t r o c e l l 历，：1 9 7 3 ，2 ：7 7 8 5 2 2 】m a r t i n ig 。n u t ir o n c h iv m i c r o d e n s i t o a e t r i ca n da u t o r a d i o g r a p h i c a n a l y s i so fc e l lp r o l i f e r a t i o ni np r i m a r yc u l t u r eo fn i c o t i a n ag l a u c a 试t ht i s s u e c e i ld i f f 1 9 7 4 ，3 ：2 3 9 - 2 4 7 2 3 】s h e n e y f m i c r o s p e t r o p h o t o m e t r i ca n a l y s i so fn u c l e a rd n ai nc h a r a z e y l 8 n c & 王c e l lb i o l 1 9 6 7 3 5 ：3 7 7 3 8 2 四川大学硕士学位论文 第二章：快速生长期的钝节拟丽藻小枝细胞微丝骨架与细胞核 的共定位观察 引言 微丝骨架( m i c r o f i l a m e n tc y t o s k e l e t o n ) 是细胞骨架的一种，主要由它由 肌动蛋白纤维( a c t i nf i l a m e n t s ，简称a f ) 和肌动蛋白结合蛋白( a c t i n b i n d i n gp r o t e i n ) 组成 微丝( m i c r o f i l a m e n t ) 又叫做肌动蛋白纤维或纤维形肌动蛋白( f - a c t i n ) ， 它是由肌动蛋白单体组装而成的多聚体。肌动蛋白存在两种分子形式：一是球 状的肌动蛋白( g a c t i n ) ；二是由g 一肌动蛋白聚合而成的纤维状肌动蛋白 ( f - a c t i n ) ；微丝具高度的动态性，在胞内可以随时组装和解聚；肌动蛋白结合 蛋白的功能则是特异地与各种形式肌动蛋白结合或分离，调节微丝的聚合解聚。 作为细胞骨架的重要成分之一，微丝在植物细胞的生命活动中执行着多种 功能如细胞的形态发生，细胞质流动嘲啪，极性生长嘲和细胞有丝分裂嘲m 嘲 和细胞信号转导叫等同时，有关细胞核内肌动蛋白的研究逐渐成为了细胞微 丝骨架研究的一个新的焦点随着现代生物技术的发展，如激光共聚焦扫描技 术的应用和基因工程技术的日趋成熟，近年来的研究表明，细胞核内确实存在 有大量的肌动蛋白“们核内肌动蛋白参与了核质运输1 ，p n a 加工及运输“2 1 和基 因转录等生理活动“” 在轮藻植物方面，上个世纪7 0 年代，w i l l i a m s o n m l 和b a r r ya p a l e v i t z 等 “”分别证实了轮藻植物中肌动蛋白的存在，并提出了微丝可能是产生胞质环流