以玉米为例探究单子叶植物重力响应及维管结构的变化

编号 zgly0001727097

文献类型 期刊论文

文献题名 以玉米为例探究单子叶植物重力响应及维管结构的变化

作者 贺学娇  楚立威  文爽爽  卢孟柱  唐芳 

作者单位 中国林业科学研究院林业研究所  浙江农林大学  南京林业大学 

母体文献 林业科学 

年卷期 2021,57(2)

页码 93-102

年份 2021 

分类号 S781.2 

关键词 单子叶植物  玉米  重力响应  细胞壁  木质素  纤维素 

文摘内容 【目的】重力对植物生长发育、形态建成、生理代谢等生物学过程发挥着重大作用,重力条件改变会诱导植物发生一系列生长与定向的变化。大部分木本植物在响应重力条件改变时,形成层活动会不均衡增加从而形成偏心生长的应力木,木质部结构和细胞壁成分发生明显变化。单子叶植物一般没有形成层,不能进行径向次生生长,且维管束多为散生。为了探究单子叶植物对重力的响应过程和结构变化,本文以玉米为研究对象,分析其响应重力的动态过程和形态结构变化;并通过与木本植物进行比较,揭示它们重力响应的差异。为进一步研究单子叶植物(如竹子等)及其他林木的重力反应提供一定借鉴。【方法】以玉米B73自交系为试验材料,待幼苗发育至10叶期,将试验植株水平放倒,对照植株保持直立。利用延时拍摄记录玉米重力响应过程的动态变化及变化的时间节点。通过组织切片观察和特异染色,分析发生重力响应的茎节产生的结构及细胞壁成分的变化。【结果】以第1片旗叶着生的节作为第1茎节,从下往上依次标记茎节。重力改变后玉米的响应过程及变化如下:1)响应过程:玉米从顶端向下依次感应重力作用。植株放倒10 h后开始响应重力,在之后的20 h内,植株从顶端到第4茎节先后向上弯起,直至植株与水平面呈90°角到达终止状态。2)形态变化:多次重复试验显示只有第4、5、6茎节发生明显的形态变化,在靠近节的近地侧部位出现不同程度的组织膨大。通过纵切观察,3个茎节膨大部位的组织和内部导管呈向上弯曲的状态。对照植株相应茎节并未发生改变。3)维管束结构变化:与对照相比,近地侧维管束的细胞数量增多并呈纺锤形,细胞壁极显著变薄且没有明显的导管组织;远地侧维管束的细胞数量和细胞壁厚度因生长状态不同而变化不一。第4茎节变化最显著。