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黄瓜和白籽南瓜幼苗根系边缘细胞对盐胁迫的响应: 2025年; 【目的】探究盐胁迫对黄瓜(Cucumis sativus L.)和白籽南瓜(Cucurbita maxima×Cucurbita moschata)根系边缘细胞(root border cells,RBCs)的影响,评价黄瓜和白籽南瓜耐盐的细胞学机制。【方法】以‘津研四号’黄瓜和‘金甲砧’白籽南瓜种子为试验材料,采用浸种法和悬空培养法,研究0(对照),50,100,150和200 mmol/L NaCl溶液对其种子发芽率、根长、根鲜质量、根系活力以及根系边缘细胞数目、活率、黏胶层厚度和凋亡率的影响。【结果】随着NaCl浓度的增加,黄瓜和白籽南瓜种子的发芽率呈先升高后降低趋势,其中黄瓜种子的发芽率较白籽南瓜种子降低更明显;黄瓜和白籽南瓜的根长、根鲜质量和根系活力均呈下降趋势,且黄瓜的降低幅度较白籽南瓜更大。与对照相比,NaCl处理降低了黄瓜和白籽南瓜根系边缘细胞的数目和活率,且黄瓜降低幅度较白籽南瓜更明显;但NaCl处理却增加了黄瓜和白籽南瓜根系边缘细胞的黏胶层厚度和凋亡率。在NaCl浓度相同时,白籽南瓜根系边缘细胞的黏胶层厚度大于黄瓜,根系边缘细胞的凋亡率则小于黄瓜。【结论】根系边缘细胞(RBCs)能提高植物抵御NaCl胁迫的能力;白籽南瓜因具有较多的根系边缘细胞数目、较高的根系边缘细胞活率、较厚的黏胶层和较低的根系边缘细胞凋亡率,致使其抵御NaCl胁迫的能力强于黄瓜。; 张永平乔永旭张云王紫莹刘星溢龚荣娅高丽红; 关键词：黄瓜白籽南瓜盐胁迫逆境生理

土荆芥挥发物化感胁迫对3种农作物根边缘细胞释放的干扰效应: 2025年; 当受到入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides)化感胁迫时,受体会通过增加根边缘细胞数量的方式来缓解胁迫对根系的伤害。为了探究这一效应的分子生态过程,以玉米(Zea mays)、大豆(Glycine max)和苦荞麦(Fagopyrum tataricum)作为受体植物,采用显微技术和转录组学技术,研究了在土荆芥挥发油及其主要成分α-萜品烯胁迫下,受体根边缘细胞产生和释放及相关基因表达水平的变化。结果表明:在土荆芥挥发物作用下,与对照相比,根边缘细胞数量增加,但随着处理时间延长、处理浓度增加,促进效应减弱甚至消失;随着挥发物浓度升高,根边缘细胞的弯曲度先增加后减少,而平均长度则整体变短。α-萜品烯的化感综合效应为挥发油的0.76倍,不同受体根边缘细胞释放对土荆芥挥发物的敏感性表现为玉米>苦荞麦>大豆;转录组学结果显示,受到化感胁迫时,受体根尖细胞内与根边缘细胞释放相关的木质素合成、果胶降解/合成、以及细胞壁成分重塑等相关基因均发生变化。研究结果表明,土荆芥挥发物胁迫下,受体幼根上调细胞壁重塑和根边缘细胞释放相关基因的表达,使根边缘细胞与根冠的黏附能力下降,从而促进根边缘细胞释放以保护根尖免遭伤害,但这种防御效应随着胁迫强度增大逐渐减弱。外来种(玉米)对土荆芥挥发物的应激反应大于本地种(大豆、苦荞麦)。; 谢雨思王强张红马丹炜王亚男王亚男廖颖; 关键词：土荆芥根边缘细胞基因表达

低pH条件下纳米硅矿化沉积对豌豆根尖和根边缘细胞耐铝性的影响: 2025年; 为探究不同pH铝环境条件下纳米硅矿化对豌豆根尖及根边缘细胞保护机制的影响,通过聚乙烯亚胺(polyethyleneimine, PEI)诱导硅静电吸附形成纳米硅壳进行仿生矿化的方式,解析不同pH(pH 3.5、4.5、5.5)条件下纳米硅对豌豆根尖及根边缘细胞缓解铝毒的生理调控机制。结果显示,各pH的铝处理都降低了根边缘细胞活性,而加硅处理后细胞应对铝毒环境的细胞活性显著提高,加硅处理细胞内的铝含量和活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量低于缺硅处理且加硅后细胞线粒体膜电位上升;铝毒抑制了豌豆根尖伸长,在pH 3.5铝处理条件下加硅缓解根尖抑制作用的效果不明显,但pH 4.5、5.5条件下根尖伸长量显著增加;随着铝处理pH值升高,根尖铝含量降低,且加硅处理后根尖的铝含量都高于缺硅处理;硅使得细胞壁上更多带负电的官能团参与抗铝胁迫,降低了细胞壁各组分(包括果胶、纤维素、半纤维素、蛋白质等)的吸收峰值;pH 4.5和5.5铝环境条件下细胞表面形成纳米硅壳,硅铝在细胞壁上沉积形成铝硅酸盐。结果表明,低pH条件下纳米硅在细胞上的矿化沉积能够缓解铝离子毒害作用。; 唐娇冯英明陈醒韵郭依唯郑雨欣田晓李学文喻敏; 关键词：豌豆铝毒纳米硅根边缘细胞

一种简便的植物根边缘细胞提取器: 本发明公开了一种简便的植物根边缘细胞提取器，包括：杯体和盖体，杯体包括设置有杯口朝上的外杯壳、设置于外杯壳内的内胆壳、可拆卸安装于内胆壳内的网兜，在内胆壳与外杯壳之间设置有间隙，在间隙内安装有与内胆壳传动连接的震动器，盖...; 吴常雷孝陈醒韵喻敏李学文

纳米硅生物矿化沉积赋予水稻根边缘细胞及根尖耐铝性的生理机制: 2024年; 【目的】探讨硅对植物铝毒害缓解的生理机制,研究在水稻根边缘细胞和根尖上构筑的纳米硅生物矿化结构对铝胁迫的影响,为南方地区酸性土壤矿化缓解植物铝毒提供理论和实践指导。【方法】以水稻品种日本晴(Oryza.Sativa L.)为试验材料,以水稻的根尖和根边缘细胞为研究对象,在100μmol·L^(-1)铝胁迫处理下,以聚乙烯亚胺诱导纳米二氧化硅在根尖和根边缘细胞表面形成生物矿化结构。试验共有不加硅不加铝(-Si-Al)、不加硅加铝(-Si+Al)、加硅不加铝(+Si-Al)和加硅加铝(+Si+Al)4个处理,研究根边缘细胞在铝胁迫下的细胞存活率、活性氧水平以及活性铝定位,以及根尖在铝胁迫下的相对伸长率、活性氧水平、胼胝质含量以及活性铝定位。【结果】在铝胁迫条件下,通过比较聚乙烯亚胺诱导纳米硅在水稻根边缘细胞细胞壁上沉积与未诱导纳米硅矿化沉积,台盼蓝染色显示根边缘细胞较好的活性状态,其细胞的存活率提高21.04%,活性氧水平降低87.65%,活性铝Morin染色后相对荧光值增加77.09%,有效提高细胞存活率,降低活性氧的产生,从而保护了根边缘细胞并减缓细胞程序性死亡;通过比较聚乙烯亚胺诱导纳米硅在水稻根尖沉积与未诱导纳米硅矿化沉积,水稻根尖相对生长率提高26.95%,活性氧水平降低27.73%,胼胝质含量提高了55.29%,活性铝Morin染色后相对荧光值增加55.45%,苏木精染色也显示根尖的分生区和过渡区沉积更多的铝,这表明铝胁迫下在水稻根尖诱导纳米硅矿化沉积后,能吸附更多铝离子沉积在根尖的表面,阻止铝离子进入根尖内保护植物根尖,进而缓解铝对根尖的毒害作用。【结论】聚乙烯亚胺诱导纳米硅在细胞壁上的沉积赋予水稻根边缘细胞和根尖耐铝性,并减少水稻铝积累,进而保障了食品安全和人类健康。; 冯英明农伟陈醒韵韩宏祥郑雨欣田晓唐娇郭依唯黄朝政李学文石磊喻敏; 关键词：水稻纳米硅根尖根边缘细胞

蔗糖对柱花草根尖类边缘细胞形成及耐铝功能的影响: 2024年; 【目的】根尖边缘细胞在植物对生物与非生物胁迫适应中起重要作用,但其形成的生理机制仍需进一步探究。本研究旨在探究蔗糖对柱花草Stylosanthes guianensis根尖类边缘细胞的形成及其铝毒耐受能力的影响。【方法】以圭亚那柱花草‘热研2号’为试验材料,采用外源添加糖源的方法,分析柱花草根尖类边缘细胞的形态特征,研究蔗糖对柱花草幼苗耐铝能力的影响。【结果】蔗糖和葡萄糖均能明显促进柱花草根尖类边缘细胞的形成。添加蔗糖处理的根尖类边缘细胞鲜质量、长度和宽度与无糖处理相比分别增加50%、14%和62%,细胞层数增加3~4层。保留根尖类边缘细胞的柱花草具有较强的耐铝能力;与无糖处理相比,蔗糖处理后形成的根尖类边缘细胞具有更强的吸铝能力,根尖铝累积明显减少,根系相对生长速率增加45%。【结论】蔗糖可以促进柱花草根尖类边缘细胞的形成,增强铝处理下根尖类边缘细胞对柱花草的保护作用。本研究结果为进一步探究柱花草根尖类边缘细胞发育及其适应铝毒胁迫的机制提供了理论依据。; 郭雪琼林雁蔡泽菲陈倩倩田江陆星梁翠月; 关键词：柱花草蔗糖铝毒害

手机电磁辐射对耳蜗超微结构及边缘细胞的影响: 2024年; 目的探讨900MHz手机电磁辐射对大鼠耳蜗超微结构及边缘细胞的影响。方法选择成年SD大鼠40只,通过每日接受不同时长900MHz手机电磁辐射暴露28d建立手机电磁辐射大鼠模型,分为对照组、辐射6 h组、辐射12 h组和辐射24 h组。电磁辐射暴露后,测试大鼠的听性脑干反应(ABR)、40 Hz听觉事件相关电位和听觉稳态反应的反应阈以评价电磁辐射对大鼠听觉功能的影响;扫描电镜及苏木精-伊红染色后光镜下观察耳蜗超微结构;彗星实验检测耳蜗边缘细胞DNA损伤情况;流式细胞仪检测电磁辐射对边缘细胞凋亡的影响及活性氧水平。结果手机电磁辐射后大鼠听觉功能各指标反应阈值均高于对照组(P值均<0.05);大鼠耳蜗超微结构随每日暴露时长增加而出现不同程度的外毛细胞纤毛排列及结构异常、柯蒂器形态改变和耳蜗内红细胞渗出等;大鼠耳蜗边缘细胞的DNA损伤情况及细胞凋亡率在各组间差异无统计学意义(P>0.05);辐射24 h组的活性氧水平显著高于对照组(P<0.001),其余组与对照组间差异无统计学意义(P值均>0.05)。结论长时间手机电磁辐射可引起大鼠耳蜗超微结构损伤,并导致听觉功能下降,但不足以引起耳蜗边缘细胞的DNA损伤和凋亡,更长时间的辐射暴露会引起活性氧水平升高。; 林怡叶青程剑彬吴立锦; 关键词：手机电磁辐射

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: 2024年; 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。; 王煜何胜利张红马丹炜; 关键词：环境科学技术基础学科土荆芥凋落物分解根边缘细胞

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：2: 2024年; 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。; 龚意豫谢媛怡李玖一马丹炜; 关键词：土荆芥化感作用苦荞麦根边缘细胞代谢调控

大豆根边缘细胞对聚苯乙烯纳米塑料胁迫的响应研究: 庞云霞

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