土壤纖毛蟲草叢土毛蟲皮層微管胞器的研究.pdf

1、土壤原生動物是生活在土表凋落物和土壤中的重要動物類群,是除了細菌和真菌之外的第三大土壤生物區(qū)系,具有種類繁多,生物量巨大的特點,在土壤生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量轉換中起著至關重要的作用。由于土壤團粒組成微小的結構空間,土壤原生動物一般都為小型生物,大型的原生動物尤其是大型的纖毛蟲十分少見。
　　我們實驗室在原生動物的采集中,獲得了一種大型的腹毛類土壤纖毛蟲,其形態(tài)學特征與Foissner(1988)報道的土壤纖毛蟲中的草叢土毛蟲(T

2、erritricha stramenticola)相一致,為此將之定為該種。在土壤環(huán)境中生存的纖毛蟲與其他土壤原生動物一樣,于長期的適應和進化過程中,伴隨著土壤干濕度的變化發(fā)生生理狀態(tài)的變化,周期性地經歷細胞結構尤其是纖毛結構的分化和脫分化。因此,了解這種纖毛蟲在土壤環(huán)境中的生活及運動,其運動纖毛器的分化特征及其與其他常見水生纖毛蟲的不同之處,其纖毛器骨架的特征,對于進一步揭示細胞結構與環(huán)境的作用關系、細胞的結構與功能及其生物的多樣性等

3、是有意義的。
　　本文采用熒光紫杉醇(FLUTAX)直接熒光標記和抗α-微管蛋白抗體間接免疫熒光標記,通過顯示草叢土毛蟲基礎纖毛模式,對其纖毛器微管胞器進行了較詳細的觀察。并利用生化抽提結合SDS-PAGE電泳方法對其蛋白組分進行了初步分析。結果如下:
　　1.草叢土毛蟲皮層微管胞器的形態(tài)根據熒光標記結果顯示,土壤纖毛蟲草叢土毛蟲(T.stramenticola)的皮層纖毛器基部微管,按其口圍帶、波動膜、額腹橫棘毛、左右緣棘

4、毛、背觸毛等纖毛圖式的分布和定位進行觀察,口圍帶和波動膜基部含小膜托架、小膜附屬微管和波動膜骨架;額腹橫棘毛基部含前縱微管束、后縱微管束和橫微管束;左右緣棘毛基部含前縱微管束、后縱微管束、橫微管束及后微管芽;背觸毛基部含前縱微管束、后縱微管束。橫棘毛基部含有較發(fā)達的橫微管束,緣棘毛基部含后微管芽及其橫微管束的定位可能具有種的特異性。纖毛器基部微管在細胞表膜下分化形成的骨架和微管層使細胞的運動纖毛器與強國的微管骨架結構網相聯(lián)系,這可能是細

5、胞對土壤生存環(huán)境的一種適應。
　　2.草叢土毛蟲無性分裂和生理改組期間皮層微管胞器的形態(tài)發(fā)生形態(tài)發(fā)生過程中,草叢土毛蟲蟲體新口發(fā)生早于老口更新,老口圍帶是在形態(tài)發(fā)生階段逐步進行更新的,且口原基出現(xiàn)時近旁的中腹棘毛已經瓦解消失,隨后口圍帶下方出現(xiàn)額腹橫棘毛原基,按序產生新、老仔蟲的口圍帶、波動膜,額腹橫棘毛和左右緣棘毛及其附屬微管等結構;生理改組過程中,草叢土毛蟲的口圍帶、波動膜、額腹橫棘毛、左右緣棘毛等纖毛器經歷瓦解更新的過程,最

6、終形成1套新的纖毛器。在皮層微管胞器的發(fā)生過程中,老棘毛結構對新結構的發(fā)生和形成具有定位和物質貢獻的作用,并且老結構在新結構分化和成熟期間也經歷著行使相應的生理功能及逐漸失去功能的過程。
　　3.草叢土毛蟲細胞蛋白組分以及與水生種類的比較采用草叢土毛蟲為實驗材料,對其細胞營養(yǎng)期和休眠期全蛋白以及利用生化方法對全蛋白抽提處理得到的土毛蟲骨架蛋白進行電泳分析,結果發(fā)現(xiàn):草叢土毛蟲骨架蛋白的表達主要集中在40-66kDa區(qū)間,通過和水生