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《柳苗中的变异电波传递_郭金耀》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第33卷第1期林业科学Vol.33,No.11997年1月SCIENTIASILVAESINICAEJan.,1997柳苗中的变异电波传递郭金耀花宝光娄成后(山西农业大学太谷030801)(北京农学院北京102206)(北京农业大学北京100094)摘要盐击柳树幼苗根系或烧伤其茎引发的变异电波(VP)可顺利地从环剥后的木质部通过,并再横向传递至韧皮部(树皮)。但若将柳茎中的木质部切除一段,VP的传递即被阻断。在柳茎木质部中,VP传递随水分供应的调节而定,水分供应充分时,VP传递速度正常;水分供应亏缺时,VP传递速度减慢或停止。这表明,刺激产生的伤素是借助木质部导管
2、中的蒸腾流传递的,VP是木质部中伤素传导的反映。关键词伤害性刺激,木质部,韧皮部,变异电波在大自然中,森林植物不断地与环境间进行着信息的交流。例如当植物受到逆境胁迫时,植物体内会产生相应的信号(包括化学信号,电信号和水信号)传递,这些传递着的信号能引起植物生理活动发生变化。弄清这类信号在植物体内的传递途径及传递机制,有利于对植物的生长发育实行人为控制,进而增加产量。[1]Ricca提出“伤素”假说以后,很多研究表明,植物组织受到伤害性刺激后释放出“伤素”(Ricca因子),可以随蒸腾流转移,所到处临近细胞质膜与之接触,引起膜电位的去极化,[2-7]而记录到变异电波
3、。伤害程度越大,电波的反应也就越强烈但是,另有一些实验表明,变[8]异电波的传递也可不遵循蒸腾流的路线,而是通过维管束以外的薄壁组织来传递的。Roblin[9][8]等(1985)也观察到了通过维管束间薄壁细胞的变异电波传递。娄成后等(1959)提出了伤害性刺激的电化学波传递方式,认为高等植物中电化学波的传递是靠细胞的局部电流和递质[10]或激素的释放相互交替作用来推动的。最近,任海云等(1993)根据在白花紫露草叶片共质体中电波传递的研究,提出了在植物体内可能同时存在的三种电波传递方式:(1)靠活细胞以局部电流接力传递;(2)靠“伤素”随蒸腾流移动传递;(3)细
4、胞局部电流和递质或激素的不断交替作用。可见,关于变异电波的传递途径及传递机制,尚需有更多的实验来探讨。本文报道木本植物柳苗中的变异电波传递,探讨变异电波传递的途径及传递机制。1材料与方法1.1材料用垂柳(Salixbabylonica)为研究对象,剪取直径2—3mm的柳枝8—10cm长,插入1/2营养液中,在温室自然光条件下培养。培养温度为16—30℃。培养过程本文于1995年7月25日收到。*国家自然科学基金资助项目。2林业科学33卷中,随时补加水分,每周换营养液一次,培养50—60天后,冠部长出6—10片完全伸展叶,基部生出大量不定根,每柳枝都长成了具有根、茎
5、、叶的独立的植株,这样的柳苗即可用于实验。实验前,将柳茎中部环割剥去10—20mm树皮,以除去韧皮部。另一种相应的处理是保留韧皮部(树皮),切除10mm长的木质部。手术后,将植物材料浸入1/4营养液中稳定24h即可用于实验。1.2实验装置及条件将材料取出按图1放置连接。用湿棉线将柳茎与甘汞电极连接。棉线与甘汞电极浸在1/2营养液中。棉线在柳茎上的连接部位根据不同的实验需要确定(参见实验结果部分)。电极连线与XCZ-1型植物生理信息采集处理系统(白广存,娄成后等,现代科学仪器,1995(2),)连接。通过电脑操作,可将柳茎中传递的电化学波连续准确地自动记录下来。2将
6、材料连接好后,在光照195μmol/mS,温度25℃,湿度38—45%的条件下稳定30—50min,即可进行实验处理。1.3刺激材料稳定后,即可进行实验处理。实验处理包含盐击柳苗根系和烧伤柳茎两种刺激方式。每一刺激处理重复4～6次。2结果2.1正常柳劲中的变异电波传递烧伤柳劲基部3—5s,可以在茎内引起变异电波传递。这种电波变化,可以通过柳茎表面-1的电极记录下来(图2)。这种变异电波在柳茎中的传递速度约为5—10mm·s。2.2环剥树皮后木质部传导变异电波的能力2.2.1烧茎基部引起的变异电波跨越环剥处的传递在环剥10mm宽树皮后的木质部两侧的树皮上设置表面电极
7、,然后,烧伤基部树皮10s,结果,在环剥处上下两侧的树皮上,能够先后记录到变异电波的传递(图3)。说明,柳茎中产生的变异电波,可以跨越过完全剥去树皮的木质部做纵向传递,同时也可以从木质部通过形成层等活细胞横向传递到表皮细胞。2.2.2盐击柳根引起的变异电波跨越环剥处的传递把上述实验的刺激改为用500mmol/L的NaCl盐击柳苗根系,其它条件一律不变,盐击后,在环剥处上下两侧的树皮上,能够先后记录到变异电波的传递(图4)。说明,盐击柳根引发的变异电波,也可完全不依赖韧皮部(树皮)的存在,而由单独的木质部来传递,并可从木质部通过形成层等活细胞再横向传递到表皮细胞。2
8、.2.3变
