全 文 ：马占相思下胚轴脱分化过程中的蛋白质变化
赵博生
(淄博学院 , 　山东　淄博　255013)
　　摘要:研究了马占相思下胚轴细胞脱分化过程中的激素调控和蛋白质变化 ,结果表明:马占相思下胚轴进行离体培养过程
中 ,MS+2, 4—D1mg L+BA1mg L培养基对愈伤组织的诱导效果最好;不同培养基处理 ,在细胞脱分化过程中分别出现了 A、B 、C
三个蛋白带 ,由此对比推测 , C区蛋白带可能是细胞脱分化的特异蛋白。
关键词:马占相思;脱分化;蛋白质
中图分类号:Q2　　　文献标识码:A　　　文章编号:1008—2816(2001)05—0086—03
　　马占相思(Acacia mangium)是耐干旱贫瘠 、耐酸性土壤
的速生优良造纸树种。关于马占相思组织培养 、植株再生
和离体培养过程中的细胞学变化已有研究〔1-3〕 , 但对于在
离体培养下 ,细胞脱分化过程中的蛋白质变化尚未见报道。
本文以马占相思下胚轴为材料 , 研究了外植体细胞脱分化
和愈伤组织发生的实验体系 , 以及脱分化过程中的蛋白质
变化。以期为细胞脱分化机理的研究提供依据。
1　材料和方法
1.1　材料
供试植物马占相思种子采自印尼金光集团种植场。种
子去珠柄后 ,沸水煮 1 分钟 , 过冷水 ,用 0.1%HgCl2 浸泡消
毒2 次 ,每次 10 分钟。无菌水洗 3—4 次。 然后在无菌水
中浸泡过夜或 18小时以上 , 使种子充分吸涨。消毒后的种
子接种于无菌苗培养基(MS 大量元素+2%蔗糖 , pH5.8)
上 ,于 25—27℃恒温箱中黑暗培养 ,约 4—5 天种子萌发 ,待
下胚轴长至 2.5—3cm 时 , 切取下胚轴切段作为外植体。
1.2　培养基和培养条件
以MS 、B5 和改良White为基本培养基 , 附加 2 , 4—D(0 ,
1.0 , 2.0mg L), BA(0 , 0.5 , 1.0mg L), ABA(0 , 0.5 , 1.0mg L),
采用正交试验方法配置不同处理进行诱导脱分化试验(表
1)。蔗糖 2%, pH5.8。置光照 10h d , 光强 2000lux , 24—26℃
光照培养箱中培养。
1.3　总蛋白的比较分析
分别取 1、6 、15号培养基上培养了不同天数的外植体 ,
每种材料取 0.5g置于玻璃匀浆器中 , 按郑晓峰等〔4〕方法匀
浆后 ,匀浆液转至 Eppendorf管中 , 100℃沸水中变性 5 分钟 ,
然后在10000rpm 高速下离心 10分钟 ,上清液为蛋白质提取
表 1　马占相思下胚轴脱分化正交实验激素配比表
培养基编号
No.of medium
基本培养基
Basic medium
BA
mg L
2 , 4—D
mg L
ABA
mg L
1 MS 1 2 1
2 B5 1 2 0.5
3 B5 1 1 1
4 MS 1 1 0
5 MS 1 0 0.5
6 B5 1 0 0
7 White 0.5 2 0.5
8 MS 0.5 2 0
9 White 0.5 1 1
10 MS 0.5 1 0.5
11 MS 0.5 0 1
12 White 0.5 0 0
13 White 0 2 1
14 B5 0 2 0
15 B5 0 1 0.5
16 White 0 1 0
17 B5 0 0 1
18 White 0 0 0.5
液作为电泳样品。电泳样品在 Bio-Rad　Mini-Cell电泳
装置上进行十二烷基硫酸钠丙烯酰胺凝胶电泳(SDS—
PAGE)。分离胶浓度为 12.5%,浓缩胶为 4.5%。酚蓝作电
泳指示剂。电泳条件为 200V 恒压 。电泳后 , 进行固定染
色 、扫描记录。
2　实验结果
2.1　不同培养基和激素对外植体脱分化的影响
2001 年第5 期　　　　　　　　　　　山 东 教 育 学 院 学 报　　　　　　　　　　　　　总第 87期
收稿日期:2001—07—06
作者简介:赵博生(1962—),男 ,山东淄博人 ,副教授。
图 1　不同培养基和激素对愈伤组织诱导的影响
　　研究表明 ,White培养基由于无机成分的不足 , 在相同
或相近激素配比的情况下 ,愈伤组织诱导率均明显低于 MS
和 B5 培养基。2 , 4—D1—2mg L对于外植体细胞脱分化和
愈伤组织的诱导是必需的 ,单一的 2 , 4—D也有较高的诱导
率 , B5+2 , 4—D2mg L的愈伤组织诱导率为 54%;而ABA的
作用则不明显。MS+2 , 4—D1mg L+BA1mg L效果最佳 ,诱
导率为 59.5%。
2.2　总蛋白的比较
分别取 1、6 、15三种培养基上培养了不同天数的材料 ,
提取总蛋白 ,进行电泳分析比较。根据电泳图谱上蛋白质
分子量的不同 ,将电泳条带分为 A、B 、C 三个区域:A 区蛋
白分子量>50KD , B 区蛋白分子量为30—50KD , C 区蛋白分
子量<30KD。
从总蛋白图谱上(图 2), 可看到在 1 号培养基上 , 下胚
轴脱分化过程中 , 不同时期的外植体总蛋白存在着差异。
正常生理条件下(0 天)的下胚轴蛋白主要分布在 A、B 两
区 ,蛋白种类少。离体培养 1 天后 , A 区蛋白增多 , C 区检
测到有新蛋白存在。此后的两天(培养 2—3 天), 外植体中
的蛋白种类有所增加 , 主要表现为 A 、C 区条带增加明显。
离体培养 4 天时 , C 区蛋白条带消失 , B 区条带明显减少。
培养 1月后 , 在形成的愈伤组织中只检测到 B 区的蛋白 ,并
且蛋白条带少。
对照组 6号 、15号处理条件下 , 蛋白图谱(图 3 , 4)也各
不相同。6 号处理中 ,外植体离体培养初期(2 天 、4 天), 蛋
白条带少 ,主要分布于 B、C两区。培养 1 月后 ,外植体多呈
绿色 ,但在外部形态上与最初接种时无明显的差异 , 未见愈
伤组织发生 , 此时其蛋白条带仅存在于 B 区 , 而且 B 区的
条带与 2、4 天的 B区条带基本一致。 15 号处理中 , 处植体
离体培养后 , 可发生愈伤组织并分化产生类似根的结构。
整个过程中 B区条带多 , C区未检测到蛋白 , 仅在 2 天时检
测到A 区有少量蛋白。 1 月后 , 发生的愈伤组织中 B 区蛋
白带明显减少。
　　3　讨　论
许多学者认为 ,脱分化过程中 , 一些未表达的基因被激 图 2　1号培养基细胞脱分化过程中蛋白质电泳图谱扫描曲线
·87·总第 87期　　　　　　　　　　　　　　　山 东 教 育 学 院 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
图 3　6号培养基细胞脱分化过程中蛋白质电泳图谱扫描曲线
图 4　15号培养基细胞脱分化过程中蛋白质电泳图谱扫描曲线
活并相继表达 , 从而导致蛋白质在种类和数量上发生变化 ,
包括结构蛋白和调控蛋白的变化。
我们选取了三种不同培养效果的材料进行了总蛋白分
析 , 从电泳结果看 ,不同处理条件下外植体的蛋白组分存在
着差异。 1号 、15 号处理经 30 天培养发生的愈伤组织中 ,
仅能检测到 B区的几个蛋白;与之不同 , 6 号处理未见肉眼
可见的愈伤组织发生 , 其 B 区除与其它两种处理相似的蛋
白外 , 还有几种蛋白。由此推测 1、15 号处理中愈伤组织中
检测到的 B 区蛋白似乎不是愈伤组织特异蛋白 , 而可能是
一些结构蛋白。
在 1 号处理中 ,脱分化启动前后的 3 天中 , C 区检测到
了一些蛋白 , 但培养至第 4 天 , C 区蛋白即消失 , 而 6 号处
理虽最终未见愈伤组织发生 ,但在第 2 、4 天也见 C 区蛋白
带出现 , A区仅在第 3 天见一蛋白带 , 以后 C 区蛋白也消
失。在 15 号处理中未检测到 C 区蛋白 , A 区也仅在第 2 天
见一蛋白带。由此推测 , C 区蛋白有可能是脱分化启动和
愈伤组织发生最初时期的特异蛋白 ,由于其分子量小 , 可能
属于调节蛋白。
参 考 文 献
〔1〕　周志坚 , 翟应昌 , 李倘弟.马占相思的组织培养。植
物生理学通讯 , 1989 , 3:47—48.
〔2〕　郑玉梅 , 王世旄.马占相思幼茎薄细胞层培养成苗的
初报.植物学通讯 , 1994;11(Suppl.):82.
〔3〕　赵博生.马占相思子叶离体培养中细胞早期变化的
研究.西北植物学报.1999;19(1):119—122.
〔4〕　郑晓峰 , 黄百渠.几种植物体细胞胚胎发生标记蛋白
的研究。植物学报。 1994 , 36(3):175—180
STUDIES ON THE CHANGES
OF PROTEIN DURING CELL
DEDIFFERTIATIONOF ACACIA MANGIUM
Zhao Bosheng
(Zibo University ,Zibo 255013)
　　Abstract Acacia mangium hypocotyls were cultured on differ-
ent basic medium supplemented with 2 , 4-D , BA and ABA differ-
ent levels for cells dedifferentiation and callus induction.The
changes of protein were studied.The results showed that MS+2 , 4
-Dl mg L+BA1 mg L was the best medium for callus induce;It
was found A , B , C protein bands with different medium treatment in
cells dedifferentiation.C protein band was a special protein in cell
dedifferentiation.
Key words　Acacia mangium ;dedifferentiation;protein
·88·　　　　　　　　　　　　　　　赵博生:马占相思下胚轴脱分化过程中的蛋白质变化　　　　　　　　2001年第 5 期