拟南芥花萼尖端褶皱现象的测量和分析

• 作者: 刘亮亮 田杰 杨皓翔 陈艳蝶 李娇娇 王海龙 姜洪源 赵忠 骆天治
• 来源期刊: 实验力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 拟南芥 花萼 褶皱 压应力
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 970-977
• 页数: 8页
• 分类号: O3|Q94
• 语种: 中文
• DOI: 10.7520/1001-4888-19-219

摘要

宏观褶皱现象在自然界普遍存在,但是在生物微观世界却鲜有报道.本文对不同生长阶段的拟南芥花萼进行观测,在其外表皮尖端细胞层面发现了微观褶皱现象;利用原子力显微镜和扫描电镜对该区域褶皱的几何形貌和力学性能进行测量,得到花萼尖端区域细胞的杨氏模量为131.lkPa,原生质体细胞的弹性模量为37.53kPa,褶皱的特征长度为572.4nm,细胞壁壁厚为85.03nm.上述实验结果与硬膜-软基底的褶皱方程相吻合.我们猜测是由于花萼外表皮细胞生长较快,造成面内细胞彼此挤压,所以产生了压应力.当压应力达到一定阈值时,细胞为释放应力而产生面外位移,形成了褶皱.通过理论计算得出花萼尖端细胞发生褶皱的临界应力为32.54～39.48kPa,而其下方未发生褶皱区域的临界应力为43.27～52.51kPa,因此,我们推测花萼面内应力为40kPa.