DISSERTATION RESEARCH: The Role of Programmed Cell Death in Heartwood Formation
论文研究:程序性细胞死亡在心材形成中的作用
基本信息
- 批准号:0308801
- 负责人:
- 金额:$ 1.09万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2003
- 资助国家:美国
- 起止时间:2003-07-15 至 2006-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Dissertation research: The role of programmed cell death in heartwood formationRachel Spicer and N. Michele HolbrookHarvard UniversityHeartwood formation occurs in nearly all known tree species and marks the senescence of secondary xylem, such that it no longer functions in water transport or carbohydrate storage in the living tree. The process of heartwood formation is driven by the death of parenchyma cells oriented both axially and radially within the stem. These cells exhibit a remarkable range of longevities (from 2 to 200 years, depending on species and site), but the actual cause of death is not known. This research is designed to test the hypothesis that parenchyma cell death during heartwood formation is a form of programmed cell death (PCD), and drives an important stage in woody plant development. This hypothesis will be tested through the application of molecular biological techniques to wood development, including the in situ detection of fragmentation of nuclear DNA (a hallmark of PCD) via a fluorescent-labeling assay (TUNEL assay), as well as tests for the formation of DNA fragments using gel electrophoresis. Changes in cell ultrastructure (i.e., changes in the morphology of cell membranes, mitochondria, and the nucleus) during parenchyma cell death will also be compared against those associated with other examples of PCD in plants. Species to be studied represent a range of xylem structures and physiologies, including a conifer (Eastern hemlock, Tsuga canadensis), a ring-porous angiosperm (white ash, Fraxinus americana), and a diffuse-porous angiosperm (bigtooth aspen, Populus grandidentata). Results from this work will create the foundation for a new, biological model of heartwood formation in trees.
论文研究:程序性细胞死亡在心材形成中的作用。米歇尔霍尔布鲁克哈佛大学心材的形成发生在几乎所有已知的树种,标志着次生木质部的衰老,这样它就不再起作用的水分运输或碳水化合物储存在活树。 心材的形成过程是由茎内轴向和径向的薄壁细胞死亡驱动的。 这些细胞表现出显著的寿命范围(从2年到200年,取决于物种和地点),但死亡的实际原因尚不清楚。 本研究旨在验证心材形成过程中薄壁细胞死亡是程序性细胞死亡(PCD)的一种形式,并驱动木本植物发育的一个重要阶段的假设。 这一假设将通过应用分子生物学技术来测试木材的发展,包括在原位检测核DNA片段(PCD的标志)通过荧光标记分析(TUNEL分析),以及使用凝胶电泳的DNA片段的形成测试。 细胞超微结构的变化(即,细胞膜、线粒体和细胞核的形态变化)也将与植物中PCD的其它实例相关的那些进行比较。 被研究的物种代表了一系列的木质部结构和生理学,包括针叶树(铁杉,加拿大铁杉),环孔被子植物(白色灰,美洲白蜡),和弥漫孔被子植物(大齿白杨,大齿杨)。 这项工作的结果将为树木心材形成的新生物模型奠定基础。
项目成果
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