圭亚那含笑(报春花科)营养轴中分泌性特化细胞的组织化学与超微结构多样性表明其具有功能特异性

《Flora》:Histochemical and ultrastructural diversity of secretory idioblasts in the vegetative axis of Myrsine guianensis (Primulaceae) suggests functional specialization

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年06月06日 来源:Flora 2.2

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  Silvia R. Machado|Zoraide Valério|Karla Bianca de D. Bento|Yve Canaveze巴西圣保罗州立大学(UNESP),博图卡图生物科学研究所(IBB),电子显微镜中心,博图卡图,圣保罗州,巴西摘要报春花科植物的化学多样性与

  
Silvia R. Machado|Zoraide Valério|Karla Bianca de D. Bento|Yve Canaveze
巴西圣保罗州立大学(UNESP),博图卡图生物科学研究所(IBB),电子显微镜中心,博图卡图,圣保罗州,巴西

摘要

报春花科植物的化学多样性与其营养器官和生殖器官中分泌结构的数量与多样性密切相关。虽然这些结构的形态及其分泌物的化学性质已有所研究,但分泌细胞的超微结构特征以及分泌过程的动态变化仍不甚清楚。在本研究中,我们利用常规的解剖学、组织化学和超微结构分析方法,研究了Myrsine guianensis(Aubl.)Kuntze营养轴中的分泌特化细胞,以阐明其分泌机制。我们使用光学显微镜和透射电子显微镜观察了处于不同发育阶段的茎尖、叶片、幼茎和根系的新鲜样本。在根、茎和叶中均发现了分泌特化细胞,其化学成分和超微结构存在差异,这表明这些细胞具有不同的功能特性。在叶表皮中,分隔化的特化细胞能够同时分泌酚类化合物和黏液。而在叶柄、叶肉、茎皮和根系中,负责分泌酚类、油脂或多种分泌物(即油脂和酚类化合物)的特化细胞则具有相似的超微结构特征,这说明这类细胞在植物营养轴上具有保守性。这些细胞的亚细胞结构和细胞器组成与其所分泌的物质类别相对应。这项综合分析揭示了具有不同代谢功能的分泌特化细胞,体现了明显的细胞特化现象,并为理解分泌细胞的复杂性及其潜在的生态学和生物技术意义提供了框架。

章节节选

引言

由于报春花科植物能产生多种天然产物,因此该科受到了广泛关注(Freitas, 2026)。Ardisia Sw.和Maesa Forssk.属植物中的三萜皂苷具有显著的抗利什曼病活性(Huang et al., 2000; Koike et al., 2001; Germonprez et al., 2004; Vermeersch et al., 2009)。而Anagallis L.属植物中的皂苷和黄酮类物质则具有抗菌和抗炎作用(López et al., 2011)。Ardisia kivuensis Taton属植物中的烷基苯醌

材料与方法

我们从巴西东南部普拉塔尼亚地区一块面积约为180公顷的塞拉多植被带中的三株Myrsine guianensis植株上采集了茎尖样本,包括处于不同发育阶段的叶片和幼茎(n?=?5)、完全展开的叶片(n?=?5)、主茎(n?=?5)以及侧根(n?=?5)。该地区的气候属于Cwa型(柯本气候分类),夏季多雨,冬季干燥,年平均气温为20.3°C,年降水量

分泌特化细胞的空间分布及结构-组织化学特征

在M. guianensis的植物营养轴上,尤其是在叶片(图1a–j)、茎干(图1k–q)和根系(图1r–w)中都观察到了分泌特化细胞。在叶片表面,表皮中存在着分隔化的特化细胞,这类细胞能够同时分泌酚类化合物和黏液(图1a)。这些单个的分泌细胞在赤道区域被一层薄薄的、未木质化的果胶纤维素壁分隔开,该壁经钌染色后呈粉红色,这一特征表明

讨论

通过结合使用光学显微镜、组织化学分析和透射电子显微镜,我们发现M. guianensis的叶片、茎干和根系中存在多种多样的分泌特化细胞。这种多样性体现在细胞形态、分泌物化学性质以及超微结构方面的差异,进一步表明植物营养轴上存在着高度的细胞特化现象。
分泌特化细胞通常因其较大的体积而区别于周围的普通细胞,

结论

通过将光学显微镜和透射电子显微镜技术相结合,并以超微结构作为核心分析手段,本研究详细分析了M. guianensis中的分泌特化细胞,结果表明这些细胞具有高度的细胞内特化现象。我们的研究结果支持这样一种观点,即这些细胞是通过精确的超微结构组织整合多种不同生物合成途径的高度特化结构。这一研究有助于深入理解植物中分泌细胞的复杂性,

作者贡献

所有作者都参与了该研究的构思与设计。Z. Valério和K. B. de D. Bento负责样本的采集与处理工作。S. R. Machado和Y. Canaveze负责数据分析。手稿的初稿也是由S. R. Machado和Y. Canaveze共同撰写的。所有作者都对手稿的早期版本提出了修改意见。最终稿则由所有作者共同审阅并确认通过。

资金支持信息

本研究得到了圣保罗研究基金会(FAPESP)[项目编号2025/00247-3,资助对象为SRM]、巴西国家科学技术发展委员会(CNPq)[项目编号304177/2024-5,资助对象为SRM]以及巴西高等教育人员提升协调委员会(CAPES)[资助代码001,资助对象为ZV和KBDB]的支持。
数据可用性:本研究过程中生成和/或分析的所有数据,可在合理请求下从相应作者处获取。

关于 manuscript 编写过程中是否使用生成式AI及AI辅助技术的声明

在撰写本文时,作者们使用了ChatGPT来检查语法错误。在使用该工具/服务之后,作者们根据需要对内容进行了修改和润色,并对最终发表的文章内容承担全部责任。
利益冲突:作者们声明不存在任何利益冲突。

未引用参考文献

Geng et al., 2012, Bento et al., 2024, Charneau et al., 2016

CRediT作者贡献说明

Silvia R. Machado:写作——审稿与编辑,写作——初稿撰写,研究指导,软件使用,资源协调,项目管理,方法设计,实验研究,资金申请,数据分析,数据整理,概念构建。Zoraide Valério:方法设计,实验研究。Karla Bianca de D. Bento:方法设计,实验研究。Yve Canaveze:写作——审稿与编辑,写作——初稿撰写,方法设计。
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