全 文 ：玉米赤霉烯酮影响微青萍生长发育的研究*
韩 玉 珍 孟 繁 静
(北京农业大学生物学院 , 北京 1 0 。 , 4 )
关链词 玉米赤霉烯酮 、 微青萍
玉米赤霉烯酮是 60 年代 tS o b 等从玉米赤霉菌的培养物中分离出的一种次生代谢产物 ,
有报道证实它具有动物雌性激素的作用 , 又是某些真菌的性激素1[ 。 80 年代以来 ,我们从许多
不同科属的高等植物体内提取 、分离并鉴定出了玉米赤霉烯酮。 一 ,] , 且认为它可能是与高等植
物性分化有关的一种内源活性物质 . 由于高等植物的有性生殖过程比较复杂 , 在自然条件下
的影响因素多 , 不易进行分析 ,我们选用了短 日植物微青萍为材料进行了研究 . 微青萍是单子
叶植物浮萍科浮萍属的一种飘浮植物 ,它具有植株小 、 生活周期短和繁殖能力强的特点 , 可在
严格控制条件的生长箱中进行无菌培养 . 若在培养基中加人药物 , 又易被其吸收 。 本文报道
了玉米赤霉烯酮对微青萍生长发育的影响 .
一 、 材 料和 方 法
以微青萍 6 7 4 6 ( L e m o a P o r P o s i l l a 6 7 4 6 ) 为材料 . 采用 H u t n e r 培养基 . 培养基的组
成及灭菌条件见周有院等方法 〔;.]
将 H ut en r 培养基按每瓶 40 ml 分装于 10 0m l 三角瓶中 . 每瓶接人一个由三片叶状体
构成的集群 . 接种后置长 日照条件下 ( 1 h6 光照 , h8 黑暗 , 25 一 27 ℃ , 20 w 日光灯 , 光照强度
7 , 0 0 xl
.
L R H
一 150 G 光照培养箱 ) ,培养 7一 8 天 , 待繁殖成 15 个叶状体集群后 ,转接到新鲜
培养基中 . 样品分成两组 ,一组仍置于长 日照条件下继续培养 ; 另一组置于短日照条件下 ( h8
光照 , 1 6b 黑暗 )培养 , 经过 4 个短 日照周期诱导后 , 再转人长 日照下培养 . 在整个培养过程中
定期取样 (表 1 ) ,每次取 0 . 0 5 9 叶状体集群 , 用乙酸乙醋浸提 , 定容 , 用直接酶联免疫技术 8[J 检
测玉米赤霉烯酮的含量 . 检测程序 : ( l) 样品预处理 . 取一定量乙酸乙醋浸提液 , 放人试管
中 , 吹干 ,加人 。 . 05 m ol / L T ir s 一 H CI 缓冲液溶解 , 摇匀后待测 . ( 2 )测定步骤 。 将抗体溶液加
到酶联板的微孔中 ,于 4℃ 下过夜 ,吸去未被吸附的抗体溶液 , 用蒸馏水洗板 , 加待测样品溶
液 , 于 15 ℃ 下反应 hl , 再加酶标记的抗原溶液 ,于 37 ℃ 下反应 l h , 用蒸馏水洗板 , 加底物液
( 。 1多对硝基苯磷酸二钠盐 ) , 在 37 ℃ 下显色 h4 , 最后加 l 多 N a o H溶液以终止反应 , 在酶
联免疫检测仪 ( D G 一 3 0 2 2 型 ) 4 10n m波长下测光密度值 , 在测定样品同时制作标准曲线 ,标准
曲线的玉米赤霉烯酮含量范围在 12 . 5一 16 0 0 gP . 根据标准曲线计算待测样品中玉米赤 霉 烯
酮的含量 .
另在 H ut en r 培养基中添加玉米赤霉烯酮 , 使培养基的最终浓度分别为 0 、 10一 , 、 10 一 , 、
户 . .一一一一本文 1 9 9。 年 3 月 12 日收到 . 1 9 , 。 年 ` 月 8 日收到修改稿 .国家自然科学基金资助项目 .1 7斗4 科 学 通 报 1 9 9 0 年
10 一 , 和 1 P m , 在各该培养基中接种 7一乐日龄的微青萍叶状体集群 , 置于长 日 照条 件下培
养 ,观察玉米赤霉烯酮对微青萍营养生长及开花的影响 , 以叶状体集群为单位 , 每日记录叶状
体出芽增殖数 .
二 、 结 果 与 讨 论
1
. 不同条件下微青萍体内玉米赤霉烯酮含最的分析 用酶联免疫技术检测结 果 表 明 :
( l) 无论在长 日照条件下或经短 日照诱导后 ,微青萍体内都有玉米赤霉烯酮存在 (图 l ) . ( 2 )
在长 日照条件下的微青萍内玉米赤霉烯酮含量变化幅度不大 , 当移人新鲜培养基初期 ,玉米赤
霉烯酮含量稍有提高 , 随培养时间延长 ,其含量又逐渐下降 , 而在短 日照条件下者 , 玉米赤霉
ǎ阔兹知、.三以如压暇份指妥川
烯酮含量变化剧烈 , 只要经过一个短 日照周期后 ,
微青萍体内玉米赤霉烯酮含量有大幅度上升 , 约
是长日照条件下的 2 . , 倍 . 但其在体内又很快发
生转化 ,在短日照处理 3天时 ,其含量已降到较低
水平 . 以上结果表明 , 短 日照诱导周期确实与微
青萍体内的玉米赤霉烯酮含量有关 . 根据 目前所
获得的实验资料 (待发表 )推测 , 玉米赤霉烯酮含
量的迅速下降可能是转变成另一种有活性的生理
状态 (如结合态 ) . 这方面的问题正在研究中 。
.2 玉米赤霉稀酮对徽青萍曹养生长及开花的
影响
( l) 玉米赤霉烯酮抑制微青萍的营 养 增殖 .
如表 1所示 , 对照组叶状体集群数的增加明显快
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 】5 16
培养时向 (天 ,
不同 日照处理后微青萍 ` 7礴6 体内
玉米赤霉烯酮含最的变化
口00105了内nJ乙峥ó1`吞二
. 经四个短日照诱导后又转到长 日照下培养 ;
` 一直在长 日照条件下培养
于处理组 , 而不同浓度玉米赤霉烯酮处理之间的生长情况差异不大 . 玉米赤霉烯酮除抑制叶
状体集群数增长外 , 还影响叶状体的形态 (图 2 ) , 处理组的叶状体厚而小 , 仅为对照组的 1 / 3一
1 / 2
, 呈凸形 ,色深绿 ; 对照组叶状体薄而大 , 呈平铺状 , 色浅绿 . 在培养基中连续培养 20 天
后 ,对照组叶状体已呈黄色 ,而处理组仍为深绿色 . 表明玉米赤霉烯酮有延迟微青萍衰老的作
用 ,
图 2 玉米赤霉烯酮对微青萍 6 7 4 ` 叶状体移态及升花的影啊 ( x 6 5 )
A
. 对照 , 叶状体薄而大 ,未开花 : B . 1 p p m 玉米赤霉烯酮处理 , 叶状体厚而小 , 开花 (箭头所示 )
( 2 ) 玉米赤霉烯酮能促进微青萍开花 . 在添加不同浓度玉米赤霉烯酮的 H以 en r 培养
基中培养 10 天左右的微青萍全部开了花 , 而不加玉米 赤霉烯酮的对照组均未开花 (图 2 ) `
第 2z 期 科 学 幼 报 17 朽
表 1 玉米赤每烯酮对微青萍营养生长的影响
叶状、 、 体集 培养天数群数
玉米赤霉烯酮浓度 (P P m)
Oó斗J,0.…月,R一吕目,心J,山,月臼`01 0一 310 一 2
10一 皿
3
。
0
2
。
4
2
。
6
2
。
6
2
.
3
2 4
。
4
1 8
.
6
1 8
。
4
16
。
0
16
。
0
根据 H i l l m a n 报道 〔g J , 微青萍 6 7 4 6 在 2 5一 3 0℃ 下用 H u t n e r 培养基培养时 , 表现为典
型的短 日照植物 ,它只需经 l一 2 个诱导周期 , 随后在长 日照条件下即可开花 . 本实验结果表
明 : 微青萍 6 7 4 6 经一个短 日诱导后 ,其体内玉米赤霉烯酮含量便出现高峰 ; 当外加玉米赤霉
烯酮时又促进微青萍在长 日照下开花 , 这暗示着玉米赤霉烯酮与光周期现象和开花有某种联
系 . 由此可以推论 , 适合的光周期可诱导玉米赤霉烯酮的产生 (或活化 ) ,而玉米赤霉烯酮又触
发了导致开花的有关反应 . 有关问题正在继续研 究中。
致谢 : 李季伦教授赠予玉米赤霉烯酮纯品 ,曹宗翼教授 、 郝酒斌副研究员赠予供试植物材料 , 刘私川协
助进行酶联免疫测定 ,特此致谢 .
{;
参 考 文 献
] W
o l f
,
J
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·
a n d M i
r o e b a
,
C
.
J
. ,
A p p l
.
E , , i r o ,
. 材 i e r o b i o l . , 3义 1 9 77 ) . 3 : s 咭`一 55 0 .
] 李季伦等 ,北京农业大学 学报 , 1 9 80 , 1 : 1 3一 2 5 .
] 孟繁静 、 网月美 、张蜀秋 , 植物学报 , 2 8 ( 19 8 6 ) , 6: 6 2 2一6 2 7 .
] 韩玉珍 、 孟繁静 ,北京农业大学 学报 , 1 2 ( 19 8 6 ) , 4 : 3 8 6一峪0 0 .
] 黎红厦 、 孟繁静 , 植物生理学报 , 15 (五9 8 9 ) , 2 : 2 1 1一2 15 .
J 孟繁静 、 阔月美 、 韩玉珍等 , 中国科学 , B 辑 , 19 8 8 , 12 : 12 6 1一 1 26 ` .
」 周有院 、曹宗哭等 ,植物生理学通讯 , 19 8 3 , :3 ” 一 61 .
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] H i l l m a n
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W
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r.L一.L.1f
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1 7 4 6 科 学 通 报 1 9 9 0 年