实验的植物抗冷和抗冻植物的细胞壁特征

实验的植物抗冷和抗冻植物的细胞壁特征
   将被实验的植物，包括冷敏感和抗冷的植物，先经过反复冰冻一化冻的预处理，借以破坏质膜的完整性，然后再以慢速降温方式(0．1℃／min)降到一2℃或一5℃，随即进行冰冻固定，并通过冰冻扫描电子显微镜观察，结果表明，所有冷敏感植物都发生细胞内结冰，显示冷敏感植物细胞壁不能阻止增生的胞外冰晶进入细胞内，结果导致细胞内结冰。相反，所有抗冷和抗冻植物都只发生细胞外结冰，没有细胞内结冰。这证实抗冷和抗冻植物的细胞壁能起到阻止胞外冰晶进入细胞内的屏障作用。    细胞壁对胞外增生冰晶入侵的防御作用可能主要与细胞壁中微孔的大小有关。冷敏感植物细胞壁中的微孔比抗冷和抗冻植物的大，前者的微孔超过100 nm，它允许胞外增生的冰晶通过细胞壁进入细胞内。相反，抗冷和抗冻植物细胞壁中的微孔较小，而且在经过低温抗寒锻炼后变得更小，如葡萄和苹果的悬浮培养细胞在低温锻炼后，细胞壁中的微孔分别从35nm降到22 nm(葡萄)，从29 nm降到22 nm(苹果)增生的胞外冰晶不可能从这样小的微孔中穿过。通过电镜细胞化学还显示，冬小麦幼苗在经过低温锻炼后，细胞间隙周围的细胞壁表面上的糖蛋白层变得更加丰厚。无疑地，这种适应性变化必然会加强细胞壁防御胞外冰晶入侵的屏障作用。而不抗冻品种细胞间隙周围细胞壁表面上糖蛋白层很薄，且在低温胁迫下被削弱