论文部分内容阅读
微管和微丝是细胞骨架的重要组成部分,植物发育过程中各种类型的细胞中都存在微丝微管的相互作用。我们利用拟南芥悬浮培养细胞和百合花粉管分别研究了微管早前期带形成过程中和花粉管极性生长过程中微丝微管的相互作用。
首先我们利用骨架特异性药物处理,并通过激光共聚焦显微镜调查了拟南芥悬浮培养细胞中微管早前期带(preprophaseband,PPB)的形成过程。微丝微管荧光双标记显示,间期细胞的微丝无规则排布,不与周质微管共定位,而在PPB形成期间周质微丝与微管共定位。在PPB起始形成阶段,微丝带与宽微管带一起形成并与微管带一起变窄。用微丝解聚剂latrunculinA处理细胞,虽然宽微管带仍然可以形成但不能变窄;而在微丝稳定性药物phalloidin(鬼笔环肽)存在的情况下,PPB的形成没有显示任何不正常,因此完整的微丝骨架对形成正常的PPB是必要的,而微丝的动态并不是必需的。用BDM(2,3-butanedionemonoxime,2,3-丁二酮单肟,一种myosin(肌球蛋白)抑制剂)处理,PPB的正常形成受到阻遏,停留在宽的微管带的阶段,表明actomyosin与PPB形成有关。用间接免疫荧光同时标记微管和myosin,显示在PPB形成期myosin在PPB区域有富集现象。结果表明当宽微管带变窄形成PPB时微丝骨架可能在PPB区域作为轨道利用myosin运输周质微管。
虽然研究已经表明微丝骨架在花粉管生长中有及其重要的作用,但微管骨架的作用仍然有争议。为了检验微管在花粉管生长中的作用,我们以百合花粉管为材料,对正在生长中的花粉管分别用不同浓度的微管解聚剂(oryzalin,黄草消)和稳定剂(taxol,紫杉醇)进行处理,发现微管解聚对花粉管极性生长没有明显的影响,而随taxol浓度逐渐增高,花粉管的生长随微管的稳定被抑制。进一步对花粉管端部进行局部药物处理,发现局部破坏花粉管端部的微管几乎不影响花粉管生长,而局部稳定微管则使花粉管向偏离微管稳定一侧的方向生长。结果表明,保持花粉管端部的微管处于动态不稳定性对于花粉管的极性生长是至关重要的。
为了检验myosin在花粉管中的作用,我们以百合花粉管为试材,用特异的myosin抑制剂BDM处理花粉管,发现用20mmol/L的BDM处理花粉管使花粉管端部膨大呈球形,端部的微丝和微管的分布也发生了变化。在之后的恢复实验中,微丝、微管重新恢复极性分布,花粉管端部也重新恢复极性生长,不过在恢复过程中微管比微丝恢复得要慢。花粉管端部恢复极性没有固定位置和方向。说明myosin在花粉管端部生长中起着重要作用,抑制myosin将使花粉管端部微丝受到影响,进而影响微管和花粉管的极性生长。