植物角质层

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羽衣甘蓝叶子上蜡状角质层上的水珠
真双子叶植物叶子的解剖学

植物角質層(Plant cuticle)是覆盖树叶,嫩枝和其他植物地上​​器官表皮的保护膜。植物角质层也存在于金鱼藻孢子体,苔藓的两个孢子体和配子体。它由浸渍有蜡的脂质和烃类聚合物组成,并且仅由表皮细胞合成[1]

描述[编辑]

植物角质层是浸渍有蜡的脂质聚合物层,其存在于所有维管植物的主要器官的外表面上。 它也存在于角蒿孢子体世代中,以及苔藓的孢子体和配子体世代[2]。植物角质层形成植物的连贯外层覆盖物,可通过用酶例如果胶酶英语Pectinase纤维素酶处理植物组织而完整地分离。

组成[编辑]

角质层是由可溶性蜡包裹覆盖不溶性的角质膜组成。目前比较广泛认可的角质膜成分是由环氧键交联构成的羟基酸类聚酯聚合物[3][4]。角质层也可能含有非皂化的烷烃聚合物。表皮蜡质与角质膜交联包裹并由外表皮角质腊覆盖。这些蜡质主要由疏水性的脂质化合物的混合物,通常是C16到C36链长的烷烃化合物[5]

功能[编辑]

植物表皮的主要功能是作为水渗透屏障防止水分从外表皮快速蒸发,并且也可以防止外部的水和溶质进入植物细胞组织。角质层外表面的微观蜡质晶体或表皮结构可以形成特殊的防止周围环境污垢和微生物污染的表面特性。如“蓮花效應”的超疏水和自洁特性。目前,荷叶效应在仿生技术得到很好的应用。除此外,角质层的蜡质还可作为防御昆虫、病菌侵染的屏障。病毒,细菌渗透以及真菌孢子和菌丝生长的物理屏障。

参考文献[编辑]

  1. ^ Kolattukudy, PE (1996) Biosynthetic pathways of cutin and waxes, and their sensitivity to environmental stresses. In: Plant Cuticles. Ed. by G. Kerstiens, BIOS Scientific publishers Ltd., Oxford, pp 83-108
  2. ^ Budke, J.M., Goffinet, B. and Jones, C.S. (2013). Dehydration protection provided by a maternal cuticle improves offspring fitness in the moss Funaria hygrometrica. Annals of Botany doi:10.1093/aob/mct033
  3. ^ Holloway, PJ (1982) The chemical constitution of plant cutins. In: Cutler, DF, Alvin, KL and Price, CE The Plant Cuticle. Academic Press, pp. 45-85
  4. ^ Stark, RE and Tian, S (2006) The cutin biopolymer matrix. In: Riederer, M & Müller, C (2006) Biology of the Plant Cuticle. Blackwell Publishing
  5. ^ Baker, EA (1982) Chemistry and morphology of plant epicuticular waxes. In: Cutler, DF, Alvin, KL and Price, CE The Plant Cuticle. Academic Press, 139-165