2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、傳統(tǒng)脫落樹皮發(fā)生理論認(rèn)為:“由于樹皮內(nèi)新周皮的形成,新周皮外側(cè)的落皮層被切斷水分和養(yǎng)料供應(yīng)而死亡,在風(fēng)吹雨淋等外力作用下發(fā)生脫落”。但該理論尚存多處疑問。從傳統(tǒng)脫落樹皮發(fā)生理論可見,周皮的形成對(duì)落皮層脫落具有重要作用。離區(qū)和離層的形成及分離是研究植物器官脫落的核心內(nèi)容,如果套用于脫落樹皮的發(fā)生,則新周皮就相當(dāng)于離區(qū),新周皮最外層的幾層木栓層就是離層。因此對(duì)脫落樹皮形成過程的研究就是對(duì)樹皮中離區(qū)形成過程的研究,也是對(duì)周皮形成過程的研究。<

2、br>  為豐富和完善脫落樹皮形成理論,揭示周皮內(nèi)木栓層和木栓形成層的形成過程和機(jī)理,改善脫落樹皮性狀,促進(jìn)其開發(fā)利用,有必要對(duì)脫落樹皮形成過程及機(jī)理進(jìn)行深入研究。
  本研究基于木材學(xué)中樹皮脫落和周皮形成的基礎(chǔ)理論,以脫落樹皮形成過程中離區(qū)細(xì)胞微觀和超微結(jié)構(gòu)變化為主軸,分別針對(duì)脫落樹皮形成過程的各個(gè)階段:利用光學(xué)和電子顯微鏡,研究離區(qū)細(xì)胞微觀和超微觀結(jié)構(gòu)特征,以掌握其發(fā)展變化細(xì)節(jié);采用TUNEL法和DNA Ladder法研究離區(qū)

3、細(xì)胞PCD發(fā)生,以確定其死亡本質(zhì);通過對(duì)離區(qū)細(xì)胞壁水解酶分布及活性變化動(dòng)態(tài)的分析,明確其松弛和脫落機(jī)理;通過對(duì)離區(qū)活性氧水平和抗氧化酶活性變化動(dòng)態(tài)的分析,探究其細(xì)胞變化機(jī)理。結(jié)果表明:
 ?。?)新鮮樹皮由內(nèi)向外依次由維管形成層、次生韌皮部和周皮組成,其中次生韌皮部由篩管、伴胞、含晶細(xì)胞、韌皮纖維、韌皮射線和韌皮薄壁細(xì)胞按一定規(guī)律排列組成;新鮮樹皮的熱水抽提物、1%NaOH抽提物、苯醇抽提物含量分別為11.89%、18.89%、1

4、.85%,新鮮樹皮的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素含量分別為45.90%、27.00%、11.49%;從FTIR光譜圖判斷,新鮮樹皮含晶細(xì)胞中的大量晶體是一水草酸鈣。
  (2)脫落樹皮形成過程是動(dòng)態(tài)的變化過程,根據(jù)離區(qū)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征和發(fā)生順序,將脫落樹皮形成過程劃分為細(xì)胞脫分化前、細(xì)胞脫分化期、木栓形成層形成期、木栓層形成期、徑向伸展層形成期、離層細(xì)胞分離期六個(gè)階段。各階段離區(qū)細(xì)胞的主要特征是:○1細(xì)胞脫分化前,薄壁細(xì)胞具中央大液泡,細(xì)

5、胞質(zhì)少且邊緣化,細(xì)胞核小,離區(qū)細(xì)胞處于不活躍的相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài);○2細(xì)胞脫分化期,細(xì)胞質(zhì)迅速增加,液泡化程度降低,細(xì)胞核變大并移向細(xì)胞中央,核仁清晰,核孔密集,離區(qū)細(xì)胞發(fā)生脫分化,逐漸恢復(fù)分裂能力;○3木栓形成層形成期,離區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)豐富,細(xì)胞核大而明顯,核仁清晰,薄壁細(xì)胞進(jìn)行無絲分裂,形成木栓形成層,同時(shí)可觀察到細(xì)胞壁的形成過程;○4木栓層形成期,木栓形成層進(jìn)行有絲分裂,向外分生木栓層,向內(nèi)分生栓內(nèi)層,木栓層細(xì)胞逐漸成熟并出現(xiàn)PCD特征

6、;角隅細(xì)胞逐漸消融,并具有明顯的PCD特征;○5徑向伸展層形成期,木栓形成層細(xì)胞發(fā)生徑向伸展,成為徑向伸展層,其徑向壁呈現(xiàn)先破裂解體再重構(gòu)的現(xiàn)象,木栓層細(xì)胞普遍具有明顯PCD特征,并形成開口朝向落皮層的U形加厚;○6離層細(xì)胞分離期,離層細(xì)胞開始分離脫落;徑向伸展層內(nèi)壁的層狀加厚和不定形沉積物不斷累積;第二徑向伸展層形成,其細(xì)胞壁具有均勻的層狀栓質(zhì)化加厚;木栓層細(xì)胞的U形加厚明顯增強(qiáng),并具有明顯的層狀結(jié)構(gòu)。
 ?。?)通過對(duì)離區(qū)細(xì)胞

7、結(jié)構(gòu)特征的研究發(fā)現(xiàn):○1離區(qū)內(nèi)的木栓形成層細(xì)胞是由脫分化后的薄壁組織細(xì)胞分裂而來;○2細(xì)胞脫分化期,發(fā)生脫分化的離區(qū)細(xì)胞內(nèi)未見淀粉粒增多,與離體培養(yǎng)和愈傷組織形成的研究結(jié)果不同;○3在木栓形成層形成期,觀察到無絲分裂時(shí)的初生壁形成方式;○4徑向伸展層形成期,木栓形成層細(xì)胞徑向壁發(fā)生先破裂解體再重構(gòu)的現(xiàn)象,為細(xì)胞壁松弛理論的化學(xué)鍵斷裂說提供了直觀證據(jù);○5未見細(xì)胞壁栓質(zhì)化、離區(qū)細(xì)胞死亡、脫落樹皮發(fā)生之間直接聯(lián)系;○6樹皮脫落與花、葉、果實(shí)

8、脫落在離區(qū)平面、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和離層位置存在區(qū)別。
  (4)透射電鏡下細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)特征表明,離區(qū)細(xì)胞形成和離層細(xì)胞分離中細(xì)胞死亡屬于主動(dòng)的程序化死亡,而不是被動(dòng)的細(xì)胞壞死。對(duì)離區(qū)形成過程中TUNEL檢測(cè)和DNA梯度檢測(cè)結(jié)果表明:離區(qū)細(xì)胞在木栓層形成期就已經(jīng)具備了明顯的程序化死亡特征,隨著離區(qū)細(xì)胞的發(fā)展,程序化死亡程度不斷深化。TUNEL檢測(cè)和DNA梯度檢測(cè)的結(jié)論均與離區(qū)細(xì)胞程序化死亡的超微結(jié)構(gòu)特征相吻合,為離區(qū)細(xì)胞死亡的 PCD本質(zhì)提

9、供了充足的證據(jù)。
 ?。?)纖維素酶主要定位于初生壁上,在細(xì)胞脫分化和徑向伸展層形成期,為細(xì)胞壁纖維素水解發(fā)揮了重要作用,但對(duì)離層細(xì)胞分離作用不大;果膠酶主要分布于細(xì)胞壁的胞間層和細(xì)胞角隅,在細(xì)胞脫分化、徑向伸展層形成和離層細(xì)胞分離期,為細(xì)胞壁胞間層物質(zhì)的降解發(fā)揮了重要作用。果膠酶在離層細(xì)胞分離期對(duì)胞間層物質(zhì)的降解作用是導(dǎo)致離層細(xì)胞分離的根本原因。
  (6)通過對(duì)脫落樹皮形成過程中細(xì)胞微觀和超微觀結(jié)構(gòu)特征、活性氧水平變化動(dòng)

10、態(tài)的研究,并結(jié)合現(xiàn)有成果理論綜合分析,結(jié)果表明活性氧對(duì)脫落樹皮的發(fā)生具有重要作用:○1·OH可通過松弛細(xì)胞壁,促使離區(qū)細(xì)胞體積或長(zhǎng)度增長(zhǎng),并在離層細(xì)胞分離期深化木栓層細(xì)胞程序化死亡的強(qiáng)度和速度;○2 O2?-直接參與離區(qū)細(xì)胞程序化死亡的誘導(dǎo),也可轉(zhuǎn)化為 H2O2以改變活性氧比例,從而調(diào)控離區(qū)細(xì)胞的分裂和分化;○3 H2O2在脫落樹皮形成過程中促進(jìn)細(xì)胞脫分化的發(fā)生,在木栓層形成期和徑向伸展層形成期參與細(xì)胞壁的生成和植物細(xì)胞衰老的啟動(dòng),在離

11、層細(xì)胞分離期誘導(dǎo)乙烯產(chǎn)生以加速離層細(xì)胞的分離。
  (7)通過對(duì)脫落樹皮形成過程中細(xì)胞微觀和超微觀結(jié)構(gòu)特征、活性氧水平變化動(dòng)態(tài)、抗氧化酶活性變化動(dòng)態(tài)的研究,并結(jié)合現(xiàn)有成果理論綜合分析,結(jié)果表明各抗氧化酶對(duì)脫落樹皮的發(fā)生具有重要作用:○1 POD促進(jìn)離區(qū)細(xì)胞脫分化,參與木栓層形成期和徑向伸展層形成期的細(xì)胞壁構(gòu)建,在離層細(xì)胞分離期加速呼吸氧化進(jìn)程,促進(jìn)離區(qū)細(xì)胞衰老;○2 PAL參與了細(xì)胞壁物質(zhì)的形成以及細(xì)胞內(nèi)多酚類物質(zhì)的積累;○3 S

12、OD通過催化細(xì)胞內(nèi)O2?-為H2O2調(diào)節(jié)活性氧比例,以調(diào)控離區(qū)細(xì)胞分裂和分化;○4 CAT通過催化 H2O2為分子氧和水,調(diào)節(jié)活性氧的比例,從而參與離區(qū)細(xì)胞分裂增殖或分化生長(zhǎng)的調(diào)控。
 ?。?)根據(jù)本研究結(jié)果,提出巨尾桉脫落樹皮形成理論:巨尾桉新鮮樹皮內(nèi)每年形成一次離區(qū)(即新周皮),新周皮成熟后,木栓層細(xì)胞程序化死亡,同時(shí)最外層及其附近木栓層細(xì)胞的胞間層在果膠酶作用下發(fā)生降解,使得木栓層細(xì)胞從周皮分離,導(dǎo)致落皮層與樹干失去連接,在

13、風(fēng)吹雨淋日曬等外力作用下,落皮層破裂并從樹干脫落,成為脫落樹皮。細(xì)胞壁水解酶、活性氧和抗氧化酶是離區(qū)形成和離層分離的重要調(diào)控因素。
  (9)脫落樹皮由周皮和部分次生韌皮組織組成,這部分次生韌皮組織含有篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮射線和韌皮薄壁細(xì)胞;隨樹齡增加,脫落樹皮外表面更加平整,內(nèi)表面出現(xiàn)旋切紋理,厚度逐年增加,幅面面積迅速擴(kuò)大;隨樹齡增加,纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量逐漸提高,熱水抽提物、1%NaOH抽提物、苯醇抽提物和灰分

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