水稻根通气组织的形成和控制.ppt

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1、水稻根通气组织的形成和控制学生：孔妤导师：王忠教授2006.10.21植物生理专题讨论之一引言PlateI水稻植株内形成通联的气腔（叶、叶鞘、根）1.水稻叶鞘横切面，显示部分气腔20×/0.40；2.水稻叶中脉横切面40×/0.65；3.水稻根伸长区横切面，显示皮层细胞不断收缩形成通气气腔40×/0.651.基本概念2.通气组织的种类一般认为,湿地或非湿地植物的通气组织以溶生型(lysigenous)或裂生型(schizogenous)两种方式形成。根内可能同时出现溶生型和裂生型通气组织两种。3.通气组织的功能提供代谢所需氧气调节根际氧化势排泄有害代谢废气参与

2、根形态建成Ae我们的研究1.研究目标与内容外界环境因子对通气组织形成的影响水稻根发育中通气组织的形成过程皮层细胞解体过程的超微结构观察主要研究内容阐明水稻根通气组织的形成与PCD的关系阐明水稻根外皮层厚壁细胞发育对通气组织结构的机械支持等作用阐明诱导水稻根皮层细胞解体的因素研究目标2.1通气组织形成过程的研究方案2.研究方案用扫描电镜观察根结构，并同步测定观察区中的元素种类与含量冰冻切片，组织化学法检定根细胞成分和酶活性树脂切片后，特异性染色，免疫荧光观察显微结构超薄切片结合免疫定位，用透射电镜重点观察与物质转运的细胞器如质膜、胞间连丝等超微结构探明水稻根通气

3、组织的形成机理和PCD之间的关系观察通气组织形成过程的动态变化以及酶活性的变化气培水稻水培水稻2.2外界环境因素诱导通气组织形成的研究方案观察氧气充足条件下通气组织的发生结果：根内不出现通气空腔，此时皮层内部细胞呈辐射状排列，皮层外部细胞呈六边形，存在较大的细胞间隙结果：氧缺乏条件下，根内开始形成通气组织。若用中性红染色根，中皮层细胞变红可证明发生细胞退化死亡结果：如果低N胁迫较空白溶液或高磷溶液培养的水稻根系产生明显的通气组织，说明低N促进通气组织发生结果：如果低P胁迫较空白溶液或高磷溶液培养的水稻根系产生明显的通气组织，说明低P促进通气组织发生推断通气组织

4、形成的诱导因子,揭示其发生本质原因比较不同水分状况下通气组织形成结果：如果淹水引起通气组织形成的数量较干旱条件下的多，说明淹水导致氧缺乏可诱导通气组织形成观察氧气缺乏条件下通气组织的发生比较不同氮浓度下通气组织形成情况比较不同磷浓度下通气组织形成情况2.3水稻根外皮层边缘厚壁细胞的研究方案纤维素具有产生荧光特性，水稻根外皮层厚壁纤维组织可用荧光显微镜观察，在紫外光激发下，水稻根外皮层厚壁细胞会发出蓝绿色荧光。我们将分别种植不同基因型水稻材料，并进行诱导和抑制通气组织形成处理，利用荧光显微装置观察与比较不同基因和不同处理对根荧光结构的影响,分析水稻根外皮层边缘厚

5、壁细胞发育与通气组织形成的关系。同时还探讨外皮层边缘厚壁细胞的生理作用。3.1材料培养3.2不同处理的设置不同乙烯利浓度处理幼苗不同磷浓度下设置高磷和低磷两种处理移栽苗不同氮浓度下设置高氮和低氮两种处理不同介质培养气培和水培幼苗不同地上部处理移栽苗3.研究方法粳稻9516种子根或大田秧苗不定根。3.3实验方法3.3.1荧光显微观察水稻长至8天制作石蜡切片切取根段荧光观察前固定后固定脱水置换浸透包埋切片TBO染色观察拍照半薄切片观察距离根尖每隔10mm取样3.3.3SOD活性检测参照王爱国等的方法。利用氮蓝四唑（NBT）的光化还原反应，3ml反应液中含核黄素1.

6、3μmol/L，甲硫氨酸131mmol/L，NBT63μmol/L和0.5mol/L，PH7.8的PBS。3.3.2表层细胞死亡的估计和观察对照片进行绘图,观察降解形成空洞的面积占总皮层的面积比例,用这些面积比例代表死亡的比例。3.2.4纤维素酶活性超微细胞化学定位淹水7d后,距离根尖10mm处以上部分开始取样固定，切取长约1mm的根段。纤维素酶活性超微细胞化学定位参照Nessler和Mahlberg的方法(略有改动)。3.3.5根轴孔隙度的测量孔隙度的测量按下列程序进行：蒸馏水抽真空12h注入耐热比重瓶称重为FW根样置于比重瓶称重为FB将根样移入液闪瓶抽真空

7、到无气泡根样返回比重瓶称重为FA孔隙度计算公式：孔隙度％＝100×[(FA-FB)/(FW+TW-FB)]初步结果1.水稻根生长情况观察表1不同天数粳稻9516根的生长情况生长时间（h）根长平均值（mm）平均根数（条）根长最大值（mm）2410.00±0.761.0±0.00294815.78±0.901.3±0.21427245.94±1.832.0±0.02809672.68±1.133.3±0.589212098.53±1.484.7±1.03120144113.41±1.855.2±0.94146168129.50±2.825.4±0.45197192

8、148.00±1.795.8±0.88