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植物气孔发生的过程
发布时间:2020-11-10   点击次数:353次

概述

气孔是植物表皮的一个特殊结构,一般植物的气孔由一对保卫细胞围成,有些植物中还有与表皮细胞明显不同的副卫细胞围绕着这一对保卫细胞,组成气孔复合体或称气孔器。气孔是0吸取和水分散失的通道,每年大约有4.410kg和32x10°kg,水蒸气通过气孔转运,对地球上的碳氧平衡、水分平衡和植物的生命活动均起很大作用。外界环境变化时,植物通过改变气孔孔径大小,调节光合和蒸腾速率,适变化的环境,因而同种植物得以分布在广阔地域中气孔的发生是气孔结构和功能的基础,如果能够人工控制气孔的着生位置和数目,就可以提高植物光合速率、水分利用率以及抗逆性,所以研究气孔发生很重要。虽然目前对气孔发生的机制未完全弄清楚,但人们在模式植物拟南芥()气孔发生的研究中,对气孔发生的基本过程及许多与气孔发生相关的因素有了一定认识。本文主要就拟南芥的气孔发生过程及其影响和调节因素作一先容。

气孔的发生过程

孔起源于原表皮细胞,拟南芥幼叶的某些原表皮细胞靠自身分裂能力转化为拟分生组织母细胞meristemoid mother cell, MC,.M经历3次不对称分裂和1次对称分裂形成气孔。拟南芥中MC不对称分裂为三角形的体积较小的拟分生组织细胞 meristemoid cell 1,MD和体积较大的邻细胞 ei ghbouring cell, NO,M不对称分裂为M2和另一个NC,M2再进行不对称分裂形成M3和NC由于细胞壁的强化和内部因素的共同作用MB逐渐变为圆形,成为保卫母细胞( gua rdmother cell.,GMD,GMC再对称分裂产生两个形状、大小完全一致的保卫细胞( guard cellGC),两者围成气孔。与MC或已形成的气孔不相接触的NC也能获得分裂能力转化为新的MAC,按上述方式进行3次不对称分裂,1次对称分裂)向远离已形成气孔的方向分裂形成新的孔。但与已形成的气孔或MC相接触的NC则不能进入气孔发生途径。叶片上大多数气孔通过NC分裂产生,表明气孔形成过程中原表皮细胞可能起启动作用,NC获得分裂能力更为重要。

气孔发生遵循这样一条重要的原则,就是任何两个气孔都不相互接触。两个气孔之间总被些无气孔区域( stou ta F-free region隔开,气孔开闭依赖于保卫细胞和周围细胞水分和离子交换形成的膨压变化,所以无气孔区域的形成对植物准确调节气孔运动有非常重要的作用
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