植物细胞凋亡的诱导及检测.pdf

第26卷第4期江苏教育学院学提(自然科学版)Vo1．26No．4
2009年1】月JournalofJiangsuInstituteofEducation(NaturalSciences)Nov．，2009

植物细胞凋亡的诱导及检测

戴谷孙晓莉2

(1．江苏教育学院生物系，江苏南京210013；2．南京师范大学生命科学学院，江苏南京210046)

摘要本研究以洋葱鳞茎内表皮细胞及大蒜根尖生长点细胞为材料，分别用不同浓度的离子胁迫及过氧化氢诱导
处理，观察植物细胞凋亡过程中的形态变化．结果显示：0．4mol／L的NaC1和CaC12处理2小时即可诱导内表皮细胞出现
明显的细胞质皱缩，染色质凝聚等凋亡现象；1％H202处理4小时可诱导生长点细胞出现分裂后期染色体桥及间期细胞
核膨胀，形成空泡，出现染色质异固缩化等典型的凋亡特征．此研究为细胞凋亡实验教学提供了经济、快捷、有效的诱导
和检测方法．
关键词细胞凋亡；离子胁迫；过氧化氢；诱导；形态学检测
[中图分类号]Q255[文献标识码]A

程序性死亡或细胞凋亡(programmedcelldeath，PCO)是多细胞生物体中一些细胞所采取的一种由自身基因调控的主动死亡
方式．植物细胞由于覆有细胞壁，难于操作与检测．因此，凋亡研究相对起步较晚．现在许多研究证明，植物中也普遍存在凋亡现
象．从个体发育的角度来说，它是植物生长发育的一个基本组成部分；从进化角度来看，则是植物在长期的逆境中获得的一种适
应性机制”．
本文旨在探讨用不同的方法处理植物细胞以诱导凋亡的产生，以及获得在显微镜下检测凋亡的简易方法，希望为普高本科
细胞生物学实验增加新内容．本文在细胞水平通过采用高离子强度及强氧化条件，分别成功诱导洋葱表皮细胞和大蒜根尖生长
点细胞发生凋亡现象，并且发现随着离子强度、氧化强度的增强，植物细胞的凋亡现象就越明显．
1材料与方法
1．1材料和试剂洋葱；大蒜；PBS(磷酸缓冲液)：(NaC1，8g；NazHPO4·2H20，3．6g；KC1，0．2g；KH2PO4，0．24g溶解于1000ml
蒸馏水)；4％多聚甲醛(溶于PBS中，pH7．4)；0．5％碱性品红染液；3O％02溶液．
1．2方法与步骤
1．2．1植物细胞凋亡的诱导
1．2．1．1洋葱鳞茎内表皮细胞凋亡的诱导
取新鲜洋葱室温下于清水中培养数小时，使其活化．自洋葱鳞茎上切取lem。左右的内表皮若干，分成三组．第一组是正对
照，为正常细胞．第二组是试验组，分四管，每管1O片洋葱内表皮，分别于0．1mol／LNaCl，0．2mol／LNaC1，0．3mol／LNaC1，0．4
mol／LNaC1中培养．第三组是负对照，为煮沸20rain的坏死细胞．2h后于0．5％碱性品红染液染色20rain后制片．
1．2．1．2大蒜根尖生长点细胞凋亡的诱导jJ
将大蒜瓣置于28~C恒温培养箱中蒸馏水催根，待大蒜根长至1．5～2．0em左右时，用浓度为1％的H：0胁迫处理大蒜根尖
生长点细胞4h，对照组28℃培养．
1．2．2植物细胞凋亡的检测
1．2．2．1固定将根尖置于甲醛：冰醋酸=3：1的固定液中固定30rain．
1．2．2．2解离将固定的根尖水洗3次，至于lmol／L的盐酸中，60~C水浴，解离10rain．
1．2．2．3染色与制片将解离好的材料用蒸馏水冲洗3次，用刀片切取分生区(约根尖1—2ram)，滴1滴0．5％碱性品红染液
染色10—15rain，盖上盖玻片，垂直敲击盖片，把材料震散成一薄层．置显微镜下观察．
2结果
2．1洋葱鳞茎内表皮细胞形态特征
2．1．1不同处理条件下内表皮细胞的形态特征

[作者简介]戴谷(1971一)，女，江苏教育学院副教授，博士，研究方向：细胞生物学
孙晓莉(1987一)，女，南京师范大学硕士研究生．

——1——

未经处理的正对照组，细胞膜完整，细胞核呈球形、染色均匀，细胞质均匀透明(图1A)．经煮沸处理20min的负对照组，细
胞膜裂解，细胞质内分布有不均匀碎末状物质，细胞核有裂解现象发生(图1B)．经诱导处理发生凋亡的细胞出现明显的质壁分
离现象，细胞膜皱缩，细胞质浓缩，细胞核颜色较深且染色不均匀，清晰可见，应是染色质固缩的结果(图1C)．这一结果表明，采
用碱性品红染色的方式可以明显的区分正常细胞和凋亡细胞．
●一■
图1洋葱鳞茎内皮细胞形态特征
A．未经处理的正常细胞；B．煮沸20min后的坏死细胞；C．诱导后凋亡的细胞
2．1．2离子胁迫诱导内表皮细胞的凋亡
洋葱内表皮细胞经不同浓度的离子胁迫处理2h后，发生形态各异的变化．分别用0．1mol／L和0．2mol／LNaC1或者CaC1处
理后，细胞发生轻度质壁分离，细胞核中的染色质出现浓缩现象(图2A和2B)；0．3