枸杞异型绒毡层发育的超微结构特点

4.4　枸杞异型绒毡层发育的超微结构特点

从绒毡层分化形成至完全解体，枸杞两种绒毡层细胞的原生质体有着明显的不同，并且细胞壁（尤其是内切向壁）在不同发育时期，结构出现了不同的变化。

小孢子母细胞期间母细胞早期，P-绒毡层细胞胞质致密，核糖体丰富，细胞壁较疏松，原生质体表面有细胞分泌形成的颗粒分布。但是，C-绒毡层细胞的胞质密度很大，电镜下具有很强的脂质性质，大小不等的脂质囊泡非常丰富，光滑内质网较长、呈网状分布于胞质中，并且可见脂质囊泡和液泡与光滑内质网的末端相通，所以这些脂质囊泡和液泡可能来源于光滑内质网。此外，C-绒毡层细胞的细胞壁发生了结构性解体，取而代之为松散、蓬松的絮状细胞壁，与质膜一起呈花瓣状向药室隆起，其原生质体表面的分泌颗粒也较多。母细胞减数分裂期间，P-绒毡层细胞横向增大，细胞核分裂成2核，胞质中核糖体、粗糙内质网增多，细胞壁也蓬松呈絮状，大量细胞分泌颗粒密集在絮状细胞壁中而使得细胞壁呈蜂窝状。C-绒毡层细胞剧烈增大，呈楔形凸向药室，细胞核分裂形成了2-4核细胞，胞质中脂质泡和液泡增多，光滑内质网网状密集分布，因分泌颗粒物在絮状细胞壁中较多而使得细胞壁似蜂窝状。放大后进一步观察发现，这些分泌颗粒通过蓬松的絮状细胞壁溢入药室，细胞壁内侧未见质膜。

四分体期间四分体早期，P-绒毡层细胞体积达到最大，近方形或径向长方形，胞质仍然很致密，核糖体、线粒体丰富，粗糙内质网近均匀的分散在胞质中，絮状细胞壁中仍然分布着较多分泌颗粒。因分泌颗粒纵向较整齐地排列而使得此时的细胞壁呈齿条状，质膜清晰可见。C-绒毡层细胞胞质依旧浓密具脂质性质，光滑内质网密集呈网状交错分布，大小不等的脂质囊泡和液泡充满了整个细胞，细胞壁很厚，分泌颗粒排列较整齐。高倍放大后观察，其原生质体表面未见质膜，而众多较大的、电子密度中等的颗粒较整齐地排列在蓬松的细胞壁中，分布形式与P-绒毡层不同（见图4-2）。在四分体胼胝质壁降解期间，药室中出现了很多电子密度大的致密小颗粒群，这些颗粒群在两种绒毡层细胞内及切向壁周围分布尤其多。电镜下可见这些致密小颗粒群从绒毡层的内切向壁中分泌出来，流向四分体胼胝质壁的表面。此时将P-绒毡层放大后观察，其细胞壁中的囊泡与囊泡碎片分布很多，致使细胞壁呈蜂窝状，致密小颗粒群通过细胞壁分泌到了药室，质膜清晰可见，胞质密度很大，较多排列成长宽带状的粗糙内质网堆分布于细胞中，并且宽带状粗糙内质网堆之间致密小颗粒群以及团成球状、蜈蚣状等不规则形状的分泌团非常多。将分泌团放大后仔细观察发现，这些分泌团是由大量很微细的分泌管或像毛线团样疏松的团成球状，或由一个很短的分泌管发出很多分支呈蜈蚣状，或由分泌管疏松的团成不规则状，并且这些分泌团均没有外膜包裹，而致密小颗粒群就分布于这些分泌团的表面、周围以及带状粗糙内质网的表面，并且致密小颗粒群是由核糖体颗粒和粗糙内质网管的分泌物聚集而成。因此，推测致密小颗粒群为含有蛋白的分泌物。致密小颗粒群分离后，以小囊泡形式从绒毡层细胞中分泌出来，最后大量附着在四分体胼胝质壁表面。因此判断，分泌团是由众多细小的粗糙内质网形成的独特分泌结构，而此时正好是四分体胼胝质壁降解期间，所以，致密小颗粒群极可能为由分泌团和粗糙内质网分泌的胼胝质酶。而C-绒毡层细胞同P-绒毡层细胞一样，也含有非常多致密小颗粒群和不同形状的分泌团。致密小颗粒群分布于分泌团周围和条带状粗糙内质网的表面，质膜也清晰可见，细胞壁被分泌囊泡和囊泡碎片占据也呈蜂窝状（见图4-3）。

小孢子期间小孢子早期，P-绒毡层细胞胞质密度依旧很大，其中含有丰富的核糖体和很多长形粗糙内质网堆，但较之前相比该粗糙内质网堆要小，并且在粗糙内质网堆之间具有丰富的线粒体及脂质囊泡，而在近内切向壁附近粗糙内质网平周分布，前乌氏体为囊状小泡，电子密度低，位于鸟巢状松散的细胞壁内侧，未见质膜。此时，C-绒毡层细胞胞质密度减小，内质网较少，液泡和囊泡较多，质膜不完整，有些部位的原生质体表面直接为鸟巢状细胞壁，前乌氏体也分布于鸟巢状细胞壁的内侧。小孢子液泡化过程中，P-绒毡层细胞开始降解，胞质变稀，核糖体减少，粗糙内质网槽库较宽，胞质中由粗糙内质网形成的前乌氏体较多，质膜不完整，且波浪状向原生质体内部凹陷，细胞壁已变成稀疏的沙状，前乌氏体穿越沙状细胞壁时表面覆盖了孢粉素而转变为乌氏体。之后，乌氏体数量及其表面覆盖的孢粉素增多。而此时C-绒毡层细胞处于降解之中，胞质中前乌氏体较多，内质网等细胞器结构变得模糊不清，乌氏体依旧由蓬松的细胞壁向药室中分泌。小孢子晚期，P-绒毡层细胞处于降解之中，胞质中液泡增多，液泡中出现了电子密度很大的似脂质球，粗糙内质网较粗大且数量不多，脂质囊泡充斥着整个细胞，此时，乌氏体分泌达到了高峰，极性地分布于靠腔面絮状纤维化的细胞壁表面。放大后观察，质膜已解体，乌氏体近似椭圆形，电子密度很大且质地均匀、似脂质，表面较粗糙。与此同时，C-绒毡层细胞深度解体，大部分胞质已溢入药室，质膜完全解体，细胞仅靠絮状细胞壁维持形状，但是细胞仍在分泌着大量的乌氏体。

二胞花粉期间二胞花粉早期，P-绒毡层细胞进一步降解，细胞降解特征同之前的C-绒毡层。此时，C-绒毡层原生质体解体、消失，仅剩疏松的细胞壁和少量乌氏体存留。紧接着，C-绒毡层细胞完全消失。二胞花粉中期P-绒毡层细胞也同C-绒毡层细胞一样，原生质体、蓬松的细胞壁和乌氏体逐渐于原位解体、消失（见图4-4）。

图4-1　枸杞异型绒毡层细胞分化与PCD差异

图4-2　母细胞和四分体早期枸杞异型绒毡层细胞的超微结构特点

图4-3　枸杞异型绒毡层细胞的分泌团及胼胝质酶合成和分泌的细胞机制

图4-4　枸杞乌氏体形成机制及异型绒毡层细胞PCD的细胞学特点