荔枝花柄和果柄离区结构发育形态解剖学研究

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荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是原产于我国的名优特产果树,落花落果是生产中存在的一个亟待解决的问题,落花落果的发生是因为花(果)柄离区形成了离层的结果,目前与荔枝花(果)柄离区结构发育相关的解剖学研究鲜有报道。本文以‘妃子笑’荔枝花(果)柄为材料,运用石蜡、半薄切片技术研究了荔枝花(果)柄离区的发育和结构特点,通过环剥去叶处理探讨了饥饿胁迫诱导幼果脱落过程中果柄离区的结构变化及离层发育进程,同时运用原位末端标记检测法对离区细胞进行了细胞程序性死亡检测和观察。主要研究结果如下:  1.妃子笑花柄离区发育始于花萼基部,在雌蕊分化初期可见花萼基部以下5-7层皮层细胞表现出细胞小、排列紧密、胞质浓厚、核大、染色深等特征,且这一特定区域的细胞与其近轴端和远轴端的细胞有较明显的区别,可视为离区的雏形,至雌花盛花期时,离区组织结构完全形成,离区在位置上靠近花柄基部,由表皮层、皮层和维管柱三部分组织组成。花柄离区皮层细胞主要进行平周分裂,同时伴有少量的垂周分裂,但分裂速度远不及近轴端和远轴端的细胞,至花后14 d果柄离区皮层细胞只有10-12层,花后20 d增加至14-16层,且在维管柱附近的皮层出现多边形的小细胞团,该区细胞明显较周围细胞小、排列紧密、细胞质浓厚,进行不等分裂。  2.花后20 d对‘妃子笑’结果母枝进行环剥去叶处理结果表明,果实中乙烯释放率在处理后第1 d起,落果率在处理后第2d起显著高于对照,乙烯产生高峰出现在处理后第2d,产量达15μl.kg-1.h-1,而对照只有5μl.kg-1.h-1,落果高峰出现在处理后第3d,累积落果率达88%,而对照不足10%。  3.应用半薄切片技术研究了环剥去叶处理对果柄离区结构及离层形成的影响,结果表明处理后第1d和第2d,果柄离区小细胞团内的小细胞正在发生旺盛的细胞不等分裂,导致小细胞团不断增大,处理后第3d在小细胞团内形成由2-3层细胞构成的清晰离层,离层细胞之间的细胞壁染色明显,开始呈现分离的迹象,处理后第4d皮层细胞不断分离,离层细胞之间出现明显的胞间隙,在整个离区呈现由外向内的无规则分布,离层细胞开始大量分离,离区细胞核消失。  4.运用原位末端标记技术对环剥去叶处理离区中DNA片段化进行了检测,结果表明对照在整个处理期间都未见离区出现黄褐色沉淀信号,而经过环剥去叶处理后的离区在处理后第1 d就在皮层小细胞团周围发现极微弱的DNA片段化信号,此信号在第2d进一步加强,DNA片段化信号在处理后第3d明显增多,不均匀地分布在整个离区,处理后第4d信号达到最强,均匀大量分布在整个离区细胞。该研究结果说明细胞程序性死亡参与了荔枝幼果脱落过程。
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