靈武長(zhǎng)棗果實(shí)維管束韌皮部及周?chē)?xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特征

黃月 章英才 蘇偉東 海源 張媛 景紅霞

摘 要： 為了探討靈武長(zhǎng)棗果實(shí)光合同化物韌皮部卸載和運(yùn)輸?shù)耐緩?，該研究采用透射電鏡技術(shù)，對(duì)不同發(fā)育時(shí)期靈武長(zhǎng)棗果實(shí)維管束韌皮部及其周?chē)”诩?xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：篩管/伴胞復(fù)合體及其周?chē)g皮薄壁細(xì)胞間在果實(shí)膨大前期富含胞間連絲，而韌皮薄壁細(xì)胞與周?chē)鷰?kù)細(xì)胞以及相鄰庫(kù)細(xì)胞間幾乎不存在胞間連絲，形成共質(zhì)體隔離;篩管/伴胞復(fù)合體及其與周?chē)”诩?xì)胞間在果實(shí)快速膨大期也存在胞間連絲，但與果實(shí)膨大前期相比明顯減少;果實(shí)著色期，SE/CC復(fù)合體及其與周?chē)”诩?xì)胞間胞間連絲較少，并且出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象;果實(shí)完熟期，篩管和伴胞之間幾乎沒(méi)有胞間連絲，有的篩管之間有少量胞間連絲，但卻出現(xiàn)了阻塞現(xiàn)象，果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞與韌皮薄壁細(xì)胞間因胞間連絲阻塞現(xiàn)象而形成共質(zhì)體隔離。綜上結(jié)果認(rèn)為，在果實(shí)發(fā)育的膨大前期階段，光合同化物以共質(zhì)體途徑經(jīng)篩分子卸出，卸出后可能以質(zhì)外體途徑進(jìn)入液泡貯藏與利用;果實(shí)快速膨大期，光合同化物的卸出與運(yùn)輸采用共質(zhì)體和質(zhì)外體共存的途徑;果實(shí)著色期和完熟期，光合同化物從篩分子卸出到貯藏薄壁細(xì)胞的運(yùn)輸均以質(zhì)外體途徑為主。

關(guān)鍵詞： 靈武長(zhǎng)棗， 果實(shí)， SE/CC復(fù)合體， 薄壁細(xì)胞， 超微結(jié)構(gòu)

Abstract： By using transmission electron microscopy， the ultrastructures of different developmental stages Ziziphus jujuba cv. Lingwuchangzao fruit vascular bundles phloem and its surrounding parenchyma cells were analysed to discover the phloem unloading and transport pathway of photoassimilates. The results were as follows： SE/CC complex and its surrounding phloem parenchyma cells between riched plasmodesmata， and phloem parenchyma cells and surrounding cells and adjacent flesh parenchyma cells were almost non-existent plasmodesmata and formed symplastic isolation in the early bulking period; In the rapid enlargement period， plasmodesmata were found between SE/CC complex and the surrounding parenchyma cells， but the number significantly reduced compared with the early bulking period; In the coloring period， SE/CC complex and its surrounding parenchyma cells had less plasmodesmatas and appeared blockade phenomenon; In the maturation period， there were not almost plasmodesmata between sieve tube elements and companion cells， some sieve tube elements had less plasmodesmatas but appeared blockade phenomena， flesh parenchyma cells and phloem parenchyma cells formed symplastic isolation because of plasmodesmatas blockade phenomena. Therefore， the unloading of photoassimilates from sieve tube element was symplast pathway and adopted apoplastic pathway after unloading into vacuole storage and utilization in the early bulking period， the unloading transportant of photoassimilates took the symplast and apoplastic concomitant pathway in the rapid enlargement period， transportation of photoassimilates from sieve tube element to storage parenchyma cells was based on apoplastic pathway in the coloring period and the maturation period fruit.

Key words：? Ziziphus jujuba cv. Lingwuchangzao， fruit， SE/CC complex， parenchyma cell， ultrastructure

棗樹(shù)的果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)在很大程度上由積累糖的種類(lèi)和數(shù)量所決定，而韌皮部卸載方式又影響著果實(shí)糖分的積累，并且決定著光合同化物從篩管到果肉薄壁細(xì)胞的運(yùn)輸（Braun et al.，2014）。Liesche et al.（2011）研究發(fā)現(xiàn)，不同植物的果實(shí)或不同發(fā)育時(shí)期的果實(shí)，其韌皮部卸載方式可能不同，韌皮部卸載可分為共質(zhì)體卸載途徑、質(zhì)外體卸載途徑以及兩者之間的交替轉(zhuǎn)換型。

果實(shí)韌皮部篩管/伴胞復(fù)合體及其與周?chē)”诩?xì)胞間的胞間連絲不僅提供了共質(zhì)體物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?，而且通過(guò)胞間連絲頻率、數(shù)量和胞間連絲通道的大小影響共質(zhì)體運(yùn)輸?shù)乃俾?，并且通過(guò)影響細(xì)胞到細(xì)胞間的導(dǎo)度調(diào)控著同化物共質(zhì)體運(yùn)輸?shù)哪芰Γ↙ucas，2006）。因此，植物果實(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)胞間連絲數(shù)量和大小等來(lái)提高共質(zhì)體運(yùn)輸?shù)哪芰?，以適應(yīng)果實(shí)高濃度糖同化物的積累。胞間連絲在篩分子和伴胞一側(cè)分別為單通道和多分枝通道，其數(shù)量和通透性可能會(huì)引起光合同化物卸載路徑的轉(zhuǎn)變。研究表明，由于蘋(píng)果韌皮部SE/CC復(fù)合體與周?chē)”诩?xì)胞間缺乏胞間連絲，因此不同發(fā)育時(shí)期果實(shí)均采用質(zhì)外體途徑卸載光合同化產(chǎn)物（Zhang et al.，2004）;草莓（Li et al.，2012）、黃瓜（Hu et al.，2011）、桃（Zanon et al.，2015）、梨（Zhang et al.，2014）果實(shí)韌皮部卸載在整個(gè)發(fā)育過(guò)程中也主要為質(zhì)外體卸載途徑;葡萄果實(shí)在發(fā)育早期韌皮部各細(xì)胞之間存在豐富的胞間連絲，而始熟期胞間連絲由于被胼胝質(zhì)阻塞而形成共質(zhì)體隔離，光合同化物卸載也因此由早期的共質(zhì)體途徑卸載轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)外體途徑（Zhang et al.，2006）;棗果實(shí)光合同化物從篩分子的卸出在發(fā)育早期或前期主要采取質(zhì)外體途徑，中期轉(zhuǎn)變?yōu)楣操|(zhì)體卸載途徑，后期則重新轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)外體卸載途徑（Nie et al.，2010;侯思皓等，2017），類(lèi)似的還有核桃（Wu et al.，2004）、馬鈴薯塊莖（Viola et al.，2001）、幼嫩的葉（Liesche et al.，2011）等。由此看來(lái)，不同植物、不同部位或不同發(fā)育時(shí)期光合同化物的卸載方式因維管束韌皮部及其周?chē)?xì)胞超微結(jié)構(gòu)的不同而存在著差異，呈現(xiàn)出多樣性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。

靈武長(zhǎng)棗（Ziziphus jujuba cv. Lingwuchangzao）是具有寧夏地方特色的優(yōu)良鮮食棗品種，具有良好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值（景紅霞，2015）。近年來(lái)，針對(duì)靈武長(zhǎng)棗鮮果保鮮、生理變化、栽培技術(shù)、品種選育、果實(shí)中多糖的分離提取、理化性質(zhì)分析（劉曉連等，2013）等領(lǐng)域已有深入的研究，但靈武長(zhǎng)棗果實(shí)韌皮部糖分卸載和運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制并不清楚，果實(shí)中光合同化物的積累受卸載路徑的影響，研究果實(shí)韌皮部光合同化物卸載和運(yùn)輸?shù)耐緩?，?duì)提高同化物向果實(shí)中運(yùn)輸、闡明光合同化物積累機(jī)制非常重要（Clearwater et al.，2012）。因此，本研究擬對(duì)不同發(fā)育時(shí)期靈武長(zhǎng)棗果實(shí)維管束韌皮部及其周?chē)鷰?kù)細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，系統(tǒng)揭示靈武長(zhǎng)棗果實(shí)光合同化物韌皮部卸載和運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制，明確果實(shí)光合同化物卸載和運(yùn)輸?shù)募?xì)胞學(xué)途徑，為靈武長(zhǎng)棗果實(shí)品質(zhì)的提高及其開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以寧夏紅棗工程技術(shù)研究中心試驗(yàn)基地的6年生靈武長(zhǎng)棗為供試材料，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每次重復(fù)選擇樹(shù)勢(shì)適中、栽培管理一致的植株5～10株，選擇3種不同顏色的毛線標(biāo)記6月10日開(kāi)放的花朵，每個(gè)重復(fù)標(biāo)記大約3 000朵（章英才等，2016）。9：00—11：00分別從被標(biāo)記植株樹(shù)冠的東、南、西、北四個(gè)方位以及上、中、下、里、外的各個(gè)方向選取大小一致無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)（章英才等，2016）。分別選取膨大前期（7月10日，花后30 d）、快速膨大期（8月9日，花后60 d）、著色期（9月8日，花后90 d）、完熟期（9月28日，花后110 d）4個(gè)不同發(fā)育時(shí)期的果實(shí)若干，用冰袋帶回實(shí)驗(yàn)室備用。

1.2 方法

參考Wei et al.（2003）和明萌等（2017）的方法，分別將不同發(fā)育時(shí)期果實(shí)的中果皮切成1 mm × 1 mm × 2 mm小塊（長(zhǎng)軸與果實(shí)長(zhǎng)軸一致）數(shù)個(gè)，首先用50 mmol·L-1的二甲胂酸鈉緩沖液（pH7.2）配制成的2.5%戊二醛固定液在4 ℃下固定3 h，并抽氣至樣品材料沉入底部;其次用50 mmol·L-1的二甲胂酸鈉緩沖液4 ℃洗滌3次（每次30 min），1%鋨酸4 ℃后固定12 h;再用50 mmol·L-1的二甲胂酸鈉緩沖液洗滌3次（每次30 min），依次用20%、40%、60%、80%、90%丙酮、純丙酮脫水，系列濃度梯度丙酮脫水后用Epon812環(huán)氧樹(shù)脂滲透和包埋;最后用Leica EM UC6超薄切片機(jī)切片（厚度約800 ），超薄切片用醋酸雙氧鈾與檸檬酸鉛雙染色，H-7650型透射電鏡觀察和拍照（章英才和景紅霞，2014）。

2 結(jié)果與分析

2.1 膨大前期果實(shí)韌皮部的超微結(jié)構(gòu)特征

韌皮部細(xì)胞壁胞間層電子密度高且與相鄰細(xì)胞的初生壁結(jié)合形成兩明夾一暗的結(jié)構(gòu)特征，篩管細(xì)胞核、液泡消失，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體等細(xì)胞器較少且分布于篩管分子側(cè)壁（圖版Ⅰ：1，2）。位于篩管旁邊體積較小的伴胞通常細(xì)胞核大、細(xì)胞質(zhì)濃密，管狀粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體、線粒體及高爾基體等細(xì)胞器豐富，圓形或橢圓形線粒體內(nèi)嵴明顯、結(jié)構(gòu)清晰（圖版Ⅰ：2，3）。SE/CC復(fù)合體間因胞間連絲較多而形成共質(zhì)體聯(lián)系，且在篩分子SE一側(cè)形成單通道，而在伴胞CC一側(cè)形成多分枝通道（圖版Ⅰ：3，4）。在SE/CC復(fù)合體周?chē)捻g皮薄壁細(xì)胞體積較伴胞大，線粒體、質(zhì)體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡等細(xì)胞器分布于細(xì)胞中央或細(xì)胞壁附近，數(shù)量較多，大小各異的囊泡較豐富，細(xì)胞中含少量淀粉粒（圖版Ⅰ：5），韌皮薄壁細(xì)胞與篩管/伴胞復(fù)合體間具有胞間連絲，并且在相鄰伴胞的一側(cè)形成質(zhì)膜內(nèi)陷并導(dǎo)致較多囊泡的產(chǎn)生（圖版Ⅰ：3，4）。果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞與韌皮薄壁細(xì)胞相似，體積較大且線粒體、質(zhì)體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器分布較多，細(xì)胞不僅具有液泡，而且囊泡也較豐富，但果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞與韌皮部薄壁細(xì)胞的主要區(qū)別在于，其細(xì)胞體積較大、液泡更加明顯（圖版Ⅰ：6）;另外，胞間連絲在果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞和韌皮薄壁細(xì)胞之間以及果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞之間基本沒(méi)有分布，使果實(shí)韌皮部與果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞間形成了共質(zhì)體隔離（圖版Ⅰ：7，8）。

2.2 快速膨大期果實(shí)韌皮部的超微結(jié)構(gòu)特征

果實(shí)維管束韌皮部細(xì)胞排列比較緊密，由篩管、伴胞、韌皮薄壁細(xì)胞等不同類(lèi)型的細(xì)胞組成，其中篩管分子細(xì)胞演化為無(wú)細(xì)胞核的細(xì)胞，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器較少且分布于細(xì)胞壁附近（圖版Ⅱ：1，2）;而伴胞的細(xì)胞核較大，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體等細(xì)胞器結(jié)構(gòu)清晰、數(shù)目增多，并且細(xì)胞內(nèi)囊泡數(shù)目逐漸增加（圖版Ⅱ：2，3）;篩管細(xì)胞分子之間、以及篩管分子與其周?chē)捻g皮薄壁細(xì)胞之間存在胞間連絲，仍保持著共質(zhì)體聯(lián)系，但胞間連絲分布與果實(shí)膨大前期相比有一定程度的減少（圖版Ⅱ：1-6）。韌皮薄壁細(xì)胞細(xì)胞核體積較大，結(jié)構(gòu)清晰，液泡化程度較高且囊泡較多，細(xì)胞內(nèi)線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體等細(xì)胞器數(shù)目較多，分布于細(xì)胞核的周?chē)?（圖版Ⅱ：5，6）; 果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞1. SE/CC復(fù)合體及其周?chē)”诩?xì)胞的超微結(jié)構(gòu); 2. 伴胞中的細(xì)胞器; 3. 篩管伴胞SE/CC復(fù)合體之間的胞間連絲; 4. 伴胞與韌皮薄壁細(xì)胞之間的胞間連絲; 5. 韌皮薄壁細(xì)胞中的細(xì)胞器; 6. 果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞中的細(xì)胞器; 7，8. 韌皮部薄壁細(xì)胞及果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞中的囊泡及細(xì)胞器。SE. 篩管分子; CC. 伴胞; PP. 韌皮薄壁細(xì)胞; FP. 庫(kù)果肉薄壁細(xì)胞; PD. 胞間連絲; VE. 囊泡; V. 液泡; ER. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng); GB. 高爾基體; M. 線粒體; N. 細(xì)胞核; P. 質(zhì)體; S. 淀粉粒。下同。的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)清晰，中央液泡的體積明顯較其他細(xì)胞大，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體、線粒體等細(xì)胞器數(shù)目較多，與囊泡、細(xì)胞核等沿細(xì)胞側(cè)壁分布于液泡周?chē)?，果肉?kù)薄壁細(xì)胞之間及其與韌皮薄壁細(xì)胞間分布著胞間連絲（圖版Ⅱ：7，8）。

2.3 著色期果實(shí)韌皮部的超微結(jié)構(gòu)特征

韌皮部細(xì)胞壁胞間層電子密度較果實(shí)膨大前期、快速膨大期逐漸降低，且與相鄰細(xì)胞的初生壁結(jié)合形成兩明夾一暗的三層結(jié)構(gòu)，較果實(shí)膨大前期、快速膨大期逐漸變得模糊。組成韌皮部的篩管細(xì)胞分子沒(méi)有細(xì)胞核，由于液泡的解體、線粒體的降解等，線粒體、質(zhì)體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體等細(xì)胞器的分布較少，而大小不等、形態(tài)各異的囊泡卻比較豐富，淀粉粒的數(shù)量顯著增多（圖版Ⅲ：1，2，3）;伴胞細(xì)胞質(zhì)濃密，細(xì)胞中具有明顯的核仁，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體等細(xì)胞器以及囊泡的數(shù)量明顯增多（圖版Ⅲ：3，4）。與膨大前期果實(shí)相比，篩管/伴胞SE/CC間的胞間連絲數(shù)量較少并且產(chǎn)生了阻塞現(xiàn)象（圖版Ⅲ：3，5），韌皮薄壁細(xì)胞中具有明顯的大液泡，或位于細(xì)胞的邊緣或位于細(xì)胞的中央，不同形態(tài)的囊泡比較豐富，線粒體、質(zhì)體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)清晰、數(shù)目明顯增多，由于液泡的存在而分布于細(xì)胞壁周?chē)▓D版Ⅲ：4，6）;果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞中質(zhì)體的片層結(jié)構(gòu)清晰、不同形態(tài)的囊泡比較豐富，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體等細(xì)胞器的數(shù)目增多（圖版Ⅲ：7，8）;果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞與韌皮薄壁細(xì)胞之間，以及相鄰的果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞間胞間連絲也存在一定被阻塞的現(xiàn)象而形成共質(zhì)體隔離（圖版Ⅲ：8）。

2.4 完熟期果實(shí)韌皮部的超微結(jié)構(gòu)特征

韌皮部的篩管分子不具細(xì)胞核，隨著篩管的分化液泡逐漸解體，線粒體、高爾基體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器有時(shí)表現(xiàn)為沿篩管分子的側(cè)壁分布，但這些細(xì)胞器與細(xì)胞中其他結(jié)構(gòu)相比數(shù)量相對(duì)較少，囊泡分布數(shù)量也較少（圖版Ⅳ：1，2，3）;篩管附近的伴胞體積大小不一，但細(xì)胞核均較大、細(xì)胞質(zhì)均濃密，在細(xì)胞核周?chē)€粒體數(shù)量較多、呈圓狀或橢圓狀、結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)嵴明顯，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其囊泡的數(shù)量相對(duì)較少（圖版Ⅳ： 1，2）。與膨大前期和快速膨大期果實(shí)相比，篩管和伴胞之間及其與韌皮薄壁細(xì)胞之間幾乎沒(méi)有胞間連絲，有的篩管之間分布有少量的胞間連絲，卻產(chǎn)生了阻塞現(xiàn)象（圖版Ⅳ：3，4）。SE/CC復(fù)合體的周?chē)g皮薄壁細(xì)胞分布較多，其體積通常較伴胞大，韌皮薄壁細(xì)胞中囊泡較少，線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體、高爾基體等細(xì)胞器的數(shù)量豐富，質(zhì)體的片層結(jié)構(gòu)非常清晰（圖版Ⅳ：5，6）;果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞中線粒體、質(zhì)體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)目增多、結(jié)構(gòu)清晰，液泡明顯、體積較大，將細(xì)胞器及細(xì)胞內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)擠至細(xì)胞的邊緣（圖版Ⅳ：7），與韌皮薄壁細(xì)胞間因胞間連絲阻塞現(xiàn)象而形成共質(zhì)體隔離（圖版Ⅳ：8）。

3 討論與結(jié)論

3.1 果實(shí)維管束韌皮部卸載的細(xì)胞學(xué)途徑

果實(shí)庫(kù)器官光合同化物韌皮部卸載通常具有共質(zhì)體途徑和質(zhì)外體途徑兩種方式，同化物卸載在各不同發(fā)育時(shí)期庫(kù)器官中以一種途徑為主，或者兩種方式交替并存（Liesche et al.，2011）。本研究表明，在果實(shí)膨大前期，不僅SE/CC復(fù)合體間胞間連絲較多，而且與周?chē)g皮薄壁細(xì)胞之間的胞間連絲也相對(duì)較多，形成了共質(zhì)體聯(lián)系。SE/CC復(fù)合體中伴胞主要有中間細(xì)胞類(lèi)型、轉(zhuǎn)移細(xì)胞類(lèi)型及普通細(xì)胞類(lèi)型三種（Van et al.，1988;Turgeon et al.，1993;Kempers et al.，1998;張鶴華等，2017），膨大前期果實(shí)韌皮部SE/CC復(fù)合體中伴胞的類(lèi)型表現(xiàn)為中間細(xì)胞特征，與周?chē)”诩?xì)胞之間有較多的胞間連絲分布，特化為共質(zhì)體同化物卸載的標(biāo)志性結(jié)構(gòu)，為物質(zhì)運(yùn)輸采用共質(zhì)體途徑提供了通道，通過(guò)胞間連絲的溶液集流和擴(kuò)散作用，無(wú)需消耗能量，其運(yùn)輸光合同化物的能力較高且運(yùn)輸阻力較小，為早期果實(shí)的正常生長(zhǎng)發(fā)育提供了保障。在果實(shí)快速膨大期，SE/CC復(fù)合體篩管細(xì)胞分子之間、篩管分子與其周?chē)捻g皮薄壁細(xì)胞之間存在胞間連絲，仍保持著共質(zhì)體聯(lián)系，但胞間連絲分布與果實(shí)膨大前期相比有一定程度的減少;不僅伴胞中線粒體等細(xì)胞器數(shù)目增多，囊泡逐漸豐富，而且ATPase的定位（章英才和景紅霞， 2014）結(jié)果也顯示， 在果實(shí)快速膨大期SE/CC復(fù)合體的質(zhì)膜、核膜、囊泡膜、胞間隙等結(jié)構(gòu)中分布著ATPase活性反應(yīng)物，表明果實(shí)快速膨大期韌皮部光合同化物的卸載除了共質(zhì)體卸載方式外，還存在需要消耗能量的質(zhì)外體途徑。與果實(shí)膨大前期和快速膨大期相比，在果實(shí)著色期和完熟期，篩管、伴胞之間及其與韌皮薄壁細(xì)胞之間幾乎沒(méi)有胞間連絲，或伴胞與周?chē)”诩?xì)胞之間的胞間連絲因胼胝質(zhì)而阻塞，形成共質(zhì)體隔離的現(xiàn)象，伴胞的類(lèi)型為普通細(xì)胞類(lèi)型，是適應(yīng)質(zhì)外體光合同化物卸載的標(biāo)志性結(jié)構(gòu)特征，說(shuō)明著色期和完熟期果實(shí)韌皮部光合同化物采用質(zhì)外體途徑卸出。并且，在果實(shí)著色期，篩管分子內(nèi)淀粉粒的數(shù)量顯著增多，表明光合同化物可能以淀粉形式貯藏，與冬棗果實(shí)韌皮部的研究結(jié)果相似（聶佩顯等，2009）;著色期和完熟期，SE/CC復(fù)合體線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體、高爾基體以及囊泡等結(jié)構(gòu)的顯著增多，表明其正在參與旺盛的物質(zhì)卸載運(yùn)輸。因此，不同發(fā)育階段靈武長(zhǎng)棗果實(shí)韌皮部光合同化物的卸載路徑有所不同，同化物的卸出方式經(jīng)歷了共質(zhì)體途徑向質(zhì)外體途徑轉(zhuǎn)變的過(guò)程。由于桃果實(shí)SE/CC復(fù)合體與周?chē)g皮薄壁細(xì)胞之間不同發(fā)育時(shí)期都缺乏胞間連絲的分布，因而各發(fā)育時(shí)期果實(shí)均以質(zhì)外體途徑卸載光合同化物（Zanon et al.，2015），類(lèi)似的蘋(píng)果（Zhang et al.，2004）、草莓（Li et al.，2012）、黃瓜（Hu et al.，2011）、梨（Zhang et al.，2014）等果實(shí)在整個(gè)發(fā)育過(guò)程中韌皮部卸載也均為質(zhì)外體途徑;而葡萄果實(shí)庫(kù)器官SE/CC復(fù)合體與周?chē)”诩?xì)胞之間由早期韌皮部各種細(xì)胞間胞間連絲豐富，轉(zhuǎn)變?yōu)槭际炱诎g連絲缺乏或阻塞，果實(shí)庫(kù)器官光合同化物由共質(zhì)體卸載途徑，轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎谛纬晒操|(zhì)體隔離而導(dǎo)致的質(zhì)外體卸載途徑（Zhang et al.，2006），冬棗和梨棗（Nie et al.，2010）、棗和酸棗（侯思皓等，2017）、無(wú)花果（李春麗等，2016）、番茄（Ruan & Patrick，1995）隨著果實(shí)發(fā)育卸載方式發(fā)生轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象均與之相似。由此可以看出，果實(shí)庫(kù)器官篩管/伴胞（SE/CC）復(fù)合體的結(jié)構(gòu)及其與周?chē)g皮薄壁細(xì)胞之間胞間連絲分布或者通透性的變化，有可能引起果實(shí)庫(kù)器官光合同化物由SE/CC復(fù)合體卸載到周?chē)”诩?xì)胞的路徑因此而發(fā)生相應(yīng)的變化。

果實(shí)韌皮部卸載途徑隨著植物種類(lèi)的不同以及果實(shí)發(fā)育時(shí)期的不同有可能發(fā)生變化，由此影響果實(shí)光合同化物的積累并決定果實(shí)的品質(zhì)（Braun et al.，2014）。靈武長(zhǎng)棗由果實(shí)快速膨大期發(fā)育至果實(shí)完熟期，蔗糖等可溶性糖的含量顯著增高（章英才等，2014），此時(shí)糖分如果仍然采用膨大前期被動(dòng)運(yùn)輸擴(kuò)散的共質(zhì)體途徑逆濃度梯度進(jìn)行卸載，可能導(dǎo)致果肉庫(kù)積累的光合同化物通過(guò)共質(zhì)體通道回流至SE/CC復(fù)合體，光合同化物無(wú)法卸載。在果實(shí)由膨大前期、快速膨大期發(fā)育至果實(shí)著色期和完熟期時(shí)采取的光合同化物卸載途徑，由早期的共質(zhì)體卸載方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹诤屯晔炱诘馁|(zhì)外體卸載方式，阻止了光合同化物逆向回流現(xiàn)象的發(fā)生。因此，果實(shí)完熟期可溶性糖大量積累時(shí)韌皮部的共質(zhì)體隔離阻斷了光合同化物的回流（李春麗等，2016），其普遍意義在于對(duì)很多積累高濃度糖植物的果實(shí)庫(kù)器官在光合同化物卸載途徑方面具有重要價(jià)值。這種卸載機(jī)制明顯不同于塊莖（Viola et al.，2001）、葉（Liesche et al.，2011）等營(yíng)養(yǎng)庫(kù)。在某種程度上，庫(kù)卸載機(jī)制與其發(fā)育和功能緊密相關(guān)（侯思皓等，2017），不同發(fā)育時(shí)期果實(shí)光合同化物的卸載方式，隨著其生理特征的變化而進(jìn)行轉(zhuǎn)變和調(diào)整，這對(duì)果實(shí)庫(kù)組織的正常發(fā)育和光合同化物的積累具有重要意義。

3.2 果實(shí)光合同化物運(yùn)輸?shù)募?xì)胞學(xué)途徑

光合同化物經(jīng)果實(shí)韌皮部SE/CC復(fù)合體卸出后，穿過(guò)質(zhì)膜和液泡膜進(jìn)入果實(shí)庫(kù)薄壁細(xì)胞中以蔗糖、果糖和葡萄糖等形式貯藏積累，果實(shí)韌皮部后光合同化物運(yùn)輸與果實(shí)糖分積累關(guān)系密切（章英才等，2016），光合同化物韌皮部后運(yùn)輸與韌皮部卸載相似，也具有共質(zhì)體途徑和質(zhì)外體途徑。在果實(shí)膨大前期，SE/CC復(fù)合體周?chē)捻g皮薄壁細(xì)胞具有一定數(shù)量的淀粉粒，這可能是薄壁細(xì)胞將積累的光合同化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈矸郏瑥亩档土诵遁d區(qū)細(xì)胞光合同化物的濃度，有利于增加果實(shí)糖的貯藏和積累（景紅霞，2015;張大鵬等，1997）;果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞與韌皮薄壁細(xì)胞相似，細(xì)胞不僅具有較大的體積、明顯的液泡、分布較多的線粒體等細(xì)胞器、較豐富的囊泡等特征，并且韌皮部與果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞間形成了共質(zhì)體隔離，表明果肉庫(kù)細(xì)胞通過(guò)內(nèi)吞的囊泡運(yùn)輸方式將光合同化物貯藏積累于液泡。在果實(shí)快速膨大期，果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體、線粒體等細(xì)胞器數(shù)目較多，表明細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝和運(yùn)轉(zhuǎn)功能比較活躍，果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞之間及其與韌皮薄壁細(xì)胞間分布著胞間連絲，為細(xì)胞間物質(zhì)的交換提供了便利的條件，暗示光合同化物經(jīng)SE/CC復(fù)合體卸出后，同化物在薄壁細(xì)胞間的運(yùn)輸可能以共質(zhì)體途經(jīng)為主，與冬棗果實(shí)韌皮部的研究結(jié)果相似（聶佩顯等，2009），但與蘋(píng)果果實(shí)研究結(jié)果略有不同（呂英民等，2000）。果實(shí)著色期和完熟期，果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞與韌皮薄壁細(xì)胞之間，以及相鄰的果肉庫(kù)薄壁細(xì)胞間，由于胞間連絲具有被阻塞的現(xiàn)象而形成了共質(zhì)體隔離，光合同化物的運(yùn)輸由之前的共質(zhì)體途徑轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)外體途徑。靈武長(zhǎng)棗不同發(fā)育時(shí)期果實(shí)韌皮部后糖分運(yùn)輸生理機(jī)制結(jié)果也顯示，果實(shí)糖分跨質(zhì)膜、液泡膜運(yùn)輸存在主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程，光合同化物的韌皮部后運(yùn)輸存在共質(zhì)體途徑、質(zhì)外體途徑（章英才等，2016）。有研究表明，無(wú)花果果實(shí)在始熟期前韌皮部卸載途徑為共質(zhì)體途徑，在始熟期后則轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)外體卸載途徑，而薄壁細(xì)胞之間在果實(shí)整個(gè)發(fā)育過(guò)程中存在大量胞間連絲，果實(shí)的韌皮部后運(yùn)輸始終為共質(zhì)體途徑（李春麗等，2016）;藍(lán)莓果實(shí)整個(gè)發(fā)育過(guò)程中SE/CC復(fù)合體同周?chē)”诩?xì)胞保持共質(zhì)體隔離，果實(shí)光合同化物卸載以質(zhì)外體途徑為主，但韌皮薄壁細(xì)胞之間以及韌皮薄壁細(xì)胞與果肉細(xì)胞之間則保持著共質(zhì)體聯(lián)系，存在大量的胞間連絲，有利于細(xì)胞間物質(zhì)的交流，光合同化物的韌皮部后運(yùn)輸存在著活躍的共質(zhì)體途徑（張鶴華等，2017）。綜上所述，就同一植物來(lái)說(shuō)，同化物韌皮部卸載途徑與其韌皮部后運(yùn)輸途徑不一定完全相同，在果實(shí)發(fā)育過(guò)程中也可能發(fā)生變化或始終如一，各采取哪種方式與其結(jié)構(gòu)發(fā)育密切相關(guān);果實(shí)SE/CC復(fù)合體的超微結(jié)構(gòu)以及韌皮薄壁細(xì)胞與果肉庫(kù)細(xì)胞之間胞間連絲分布或者通透性決定著韌皮部后運(yùn)輸?shù)耐緩剑煌闹参锓N類(lèi)以及不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，果實(shí)光合同化物的韌皮部后運(yùn)輸途徑可能存在著差異。

因此，靈武長(zhǎng)棗在果實(shí)發(fā)育的膨大前期階段，光合同化物以共質(zhì)體途徑經(jīng)篩分子卸出;果實(shí)快速膨大期，光合同化物的卸出與運(yùn)輸采用共質(zhì)體、質(zhì)外體共存的途徑;果實(shí)著色期和完熟期，光合同化物從篩分子卸出到貯藏薄壁細(xì)胞的運(yùn)輸均以質(zhì)外體途徑為主。

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（責(zé)任編輯 何永艷）