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植物生理学通讯 Z饭逮耐P h 夕习如勿卯 已刀刀 * 。 友 u艺次州名 1 9 94 , 3 0 ( 6 ) : 4 4 9一 4 51
月光花素及其生理活性
沈淞海(浙江农业大学农学系 ,杭 州 3 ; 。。2 9 )
月光 花素 ( C al on yc t in ) 是厦 门大学 的王
再生教授从旋 花科植物月光花仅 h如 i州” ac -
矛诬友尹献 u m ) 的茎 叶中提取到 的一种 天然植物生
长调节物质 。 它的发现 , 在第十届 ( 1 97 9 , 美
国 ) 、 第十一届 ( 198 2 , 英国 ) 国际植物生长 调
节物质学术交流会上引起很大反响 。 因 19 8 2
年王再生教授 去世 ,此后十年中该项研究中
断 了 。 在王再生教授的同事徐罕伦教授的帮
助下 ,我们从 1 9 9 2年起立题重新对月光花素
的生理活性和作用机理进行了研究 。 结果表
明 ,月光花素具有很强的生理活性 , 能调节植
物体内的新陈代谢 ,促进植物的生长发育 ,在
作物生产上应用可获得丰产 。 由于它是纯天
然制剂 ,无毒副作用 , 即使长期大量使用也不
会产生毒害 , 因此 比人工 化学合成的生长调
节剂有着更加广阔的应用前景 。 现将多年来
月光花素的研究进展情况介绍如 下。
1 月光花素的发现
早在 19 5 2 年 ,丁振麟等 二’ 二将月光花嫁接
于甘薯上 ,获得了惊人的丰产 。嫁接后的甘薯
平均每株薯块鲜重达到 8 . s kg , 最重的竟达
15
.
s kg
,最低 的也有 6 . o kg ,而对照组平均
只有 2 . Z kg 。 这一结果轰动全国 , 一时之间各
地纷纷学习这一技术 ,努力在生产上推广应
用 ,不少生产单位及研究部门曾获得 良好结
果 。 但是 由于甘薯与月光花嫁接在大 田生产
上有许多麻烦 , 月光花容易着地生根 ,嫁接后
必须搭架 , 因而费工大 , 同时也不能在其它作
物上应用 ,影响了这一技术的推广 。
王再生等从月光花 与甘薯的嫁接试验得
到启发 ,认 为一定是 月光花体 内有一种生理
活性物质对 甘薯的生长发 育起 厂调控 作用 。
从 1 9 6 3 年起他们对这一现象开展了研究 。开
始他们用月光花叶柄的伤流液处理甘薯插
枝 ,结果插枝发根明显受到抑制 , 叶片供水不
足 ,萎蔫以至部分脱落 。 经过反复试验 , 他们
终于提取到了期望 中的生理活性物质 ,并通
过生物鉴定法证 明 , 该活性物质既非生长素
又非赤霉素川 。 在进一步的纯化后得到了一
种白色细针状晶体 。 在中国科学院植物生理
研究所 、 化学研究所等单位的协助下 ,对该结
晶体及其衍生物 、 降解物的物理和化学性质
进行 了深入研究 ,证 明该化合物的化学本质
为 1 1一经基十六烷酸乙酷的低聚 6一去氧己醛
糖昔 , 并定名为月光花素甲〔` 〕 。
2 月光花素对植物生长的调节活性
2
.
1 月光花素对组织培养中愈伤组织分化
的影响 王再生等川将月光花素甲加入水稻
愈伤组织培养基 ,能使一直只生长迅速但不
分化的愈伤组织分化出绿苗 。 对于那些虽然
有 一定程度的分 化 , 但因根生长过于旺盛而
绿点难以继续分化成芽的组织 , 月光花素甲
能有效地抑制根的生长而促使该组织顺利地
分化出绿苗 。 对于在常规分化培养基上就能
正常出苗的组织 , 则能提高出苗率 ,增加幅度
从几倍到几十倍不等 。 他们认为月光花素甲
对水稻愈伤组织分化的这种调节作用与调控
植物激素间的平衡有一定关系 。
2
.
2 月光花素对甘薯生长发育的影响 王
再生等 [ 5习曾发现月光花素对甘薯有增加产量
的作用 。 我们川系统地研究了月光花素对甘
薯的生物学效应 , 发现用一定浓度的月光花
收稿 19 9 3一 12一 14
DOI : 10. 13592 /j . cnki . ppj . 1994. 06. 019
素溶液浸泡甘薯插枝或进行叶面喷洒 , 能取
得极显著的增产效果 。 原因是月光花素使甘
薯根系发达 , 活力增强 ; 茎蔓旺盛生长 , 增加
叶面积 , 延缓叶片衰老 ,使甘薯有更多的光合
叶面积在更长的时间里有效地进行光合作
用 ; 能促进幼薯提早分化 ,并增加结薯数 ; 还
能促进薯块加速肥大 , 使之早熟 , 同时提高大
薯块的比例 。 超过最适浓度 5 倍以上的高浓
度 月光花素在施用后一段时间里对甘薯生长
有抑制作用 , 但随后逐渐转为正常生长 。 在不
同的生育期施用月光花素均可取得极显著增
产效果 , 彼此无显著差异 。 但是施用越早 , 甘
薯肥大越快 ,后期的生长就显得无关紧要 ; 施
用越迟 , 甘薯肥大越慢 , 后期的生长对甘薯产
量至关重要 。
2
.
3 月光花素对马铃薯生长发育的影响
我们的试验结果表明 ,用适当浓度的月光花
素对马铃薯进行叶面喷洒 , 马铃薯株高 、 叶面
积系数和茎叶鲜重均有明显增加 , 结薯增多 ,
薯块增大 , 小薯块的 比例明显下降 ,同时熟期
缩短 , 因而极显著地提高 了马铃薯产量及其
商品价值 (待发表 ) 。
2
.
4 月光花素对其它作物生长的调控作用
王再生等川 曾将月光花素在花生 、 大豆和
蔬菜等 10 余种粮油菜作物上作过零 星的试
验并获得增产 ,但 由于没有公开发表论文 , 详
情不清 。 我们利用先在月光花素溶液中浸种
然后在纸床上发芽的方法 ,初步探索 了月光
花素对水稻 、 大麦 、 小麦 、 大豆 、 棉花 、 油菜 、 黄
瓜等作物幼苗生长的影响 ,发现大多数作物
对月光花素均有反应 , 但不同的作物对月光
花素的敏感程度不同 。 同一个月光花素浓度 ,
可能抑制 了某些作物幼苗的生长 ,要在低一
些的浓度下幼苗生长才表现为促进作用 ; 而
对另一些作物则可能恰好促进 了幼 苗的生
长 , 或者浓度太低 , 不足以在幼苗生长上产生
显著的效应 (待发表 ) 。
3 月光花素对植物代谢活动的调节
我们对经月光花素处理取得增产效果的
甘薯代谢活动进行了一 系列测定分析 (待发
表 ) 。 结果显示 , 经月光花素处理 ,甘薯叶片的
叶绿素含量显著提高 , 叶绿素 a/ b 明显降低 ,
而净光合强度没有提高 。 增产的原因之一是
光合叶面积大幅度增加导致了光合产物总量
的增加 , 为块根中淀粉的积累提供了充足的
养料 。 同时 甘薯叶片中蔗糖含量提高了 l 至
2 倍 ,几乎占非还原糖总量的百分之百 , 表明
甘薯输送光合产物到块根中去的能力显著增
强 。
处理组甘薯在生育早期有更强的代谢活
力 。 月光花素处理后块根中有新的蛋白质合
成 ,可溶性蛋 白质含量增加 , 淀粉代谢酶类活
力增强 。 淀粉酶的活跃作用产生了大量的还
原糖 , 它们既可以分解后为淀粉合成提供能
量 , 又可以作为淀粉合成的引物 。同时处理组
有更强的淀粉合成酶类活力 , 因而淀粉迅速
积累起来 。 到生育后期处理组的代谢活力 比
对照低 ,单位薯块体积内淀粉合成量不如对
照 , 但因为薯块已经长得比对照大得多 ,偌大
体积的薯块 同时进行淀粉合成 , 因而淀粉合
成总量远胜过对照组 ,最终获得增产 。
月光花素处理还有助于作物抵抗外界不
良环境的影响 。在夏季多雨时期 , 由于土壤中
缺氧而抑制有氧呼吸 , 导致可溶性糖消耗量
增大 。 处理组薯块虽然还原糖含量下降 ,但蔗
糖含量反而有所增加 , 因而能在雨季过后 比
对照更快地恢复淀粉合成 , 正常生长 。 另外 ,
水稻苗期溶液培养试验表明 ,盐分胁迫导致
的根系活力下降 、 叶绿素含量减少 、 过氧化物
酶活力升高等症状 , 用月光花素处理就能有
效地消除 (待发表 ) 。
综上所述 , 我们对月光花素的生物学效
应有了一定程度的了解 。 月光花素的作用很
广泛 , 对粮油菜多种作物的生长发育有调控
作用 , 并能在组织培养及其它生物技术领域
发挥作用 。 继续深入研究月光花素的作用机
理 , 有助于加深我们对生命奥秘的认识 ,并能
在农业生产及其它相关领域合理应用该调节
物质 ,创造出良好的效益 。
参考文献
丁 振麟 , 汪丽泉 , 游修龄 . 甘薯和 月光花嫁接培 养试验 .
农业学报 , 1 9 5 2 , 3 ( l ) : 17
王 再生 ,徐 罕伦 . 月光花素 甲对水稻花粉愈伤组织分化
的影响 . 厦 门大学学报 , 19 80 , 1 9 ( 2 ) : 1 05
沈淞海 , 沈海铭 , 昊建华等 . 月光花素调控下甘薯的生长
发育 . 浙江 农业 大学学报 , 19 9 4 , , 0 ( 3 ) , 2 5 4
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物的分离及其特性 . 厦 门大 学学报 , 19 74 , 1 3 ( l ) , 40
厦 门大学生物系植物激素研究组 . 月光花叶提取物的生
理活性及其对甘薯的增产效应 . 厦门大学学报 , 19 75 , “
( 2 )
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. 研究信息 ·
植物生理学通讯 不么刀耐 hP 剔旅欢恻 C 。阴mun ic 以~ 1 9 9 4
,
3 0 ( 6 )
, 4 5 1一 4 5 1
银杏
田兴山
、 杜仲和括楼体内的皮质醇含量 `
冯 莉 张嘉宝 (河南师范大学生物系 , 新乡 `53 0 2 ,
1 9 9 3 年 8 月 , 我 们对 本 校 园 的 银 杏
(俪咖 乙沥加 ) 、 杜仲 (云明少川砚必 砚刀溯旋吕 ) 、 括楼
(介幼彻阅耐俪 脉放浓疙艺) 的叶片 (4 周左右 , 达到
最大叶面积 ) 、 芽 ( 0 . 5 ~ 1 c m 大小 ) 、 茎 (当年
生茎中部 )及雌花 (全花 ) ,按 s im o n s 和 G r i n -
w ic h ( C a n J 氏 t , 1 9 8 9 , 6 7 : 2 8 8 ) 的方法加以
修改进行 了皮质醇含量的测定 。 即 : 取 2 9 新
鲜的植物组织或器官 , 加 10 m l 95 % 乙醇 , 匀
浆后加等体积的二氯甲烷 , 提取 4 8 h, 然后用
0
.
1 m of /L 醋酸溶液洗 3次 , 收集二 氯 甲烷
相 ,抽干 , 残留物加 l ml 无水乙醇溶解后 , 以
2 0 0 0 x g 离心 1 5 m i n ,取 0 . 1 m l 上清液于聚
乙烯小管中 (双管 ) , 抽干乙醇 , 以后按放射免
疫试剂盒 (购 自北京北方免疫试剂研究所 )操
作说明书进行处理 , 每样重复两次 。测定仪器
为 美 国 C ob ar 公司 的 5 0 0 2 全自动 r ` 一计数
器 。 实验结果如下 :
( l ) 皮质醇含量在 1 0一 10 0 n s g 一 ’ Fw
水平 。 以芽中含量最高 (银杏芽未测 ) , 种子中
含量较高 。 银杏与杜仲雄株的茎和叶中皮质
醇含量高于雌株 ,括楼芽内有同样结果 , 但茎
和叶中结果相反 (表 1 ) 。
(2 ) 括楼雌花在授粉后当天皮质醇含
量 最高 , 随着果实的发 育 , 含量逐渐下降 , 直
表1 银杏、 杜仲和括楼不同器官及组织内
皮质醇含量( n g s一 ` FW )
茎材料 叶片— 芽 种子韧皮部 木质部银杏早士 2 6 . 704 0 . 30 5 8 . 6 78 0 . 0 55 0 . 7 3
7 8
.
7 6
6 0
.
1 0
8 9
.
9 4
9 7
.
7 5
1 3 0
.
5 3
9 3
.
7 3
7 9
.
2 1
306975.80106472
ē羊士à仲杜
7 7
.
4 3
5 3
.
4 1
7 9
.
9 5
6 1
.
4 1
12 2
.
8 2
16 8
.
2 3
楼早卖括
表2 括楼雌花在授粉前后皮质醇含量的变化
授粉前后天数 皮质 醇含量 ( n g g 一 ` F w )
授粉前 4 d
授粉当天
授粉后 Z d
授粉后 10 d
9 6
.
1 2
1 68
.
2 1
7 9
.
9 7
6 9
.
4 5
至与成熟茎和叶内含量相近 , 授粉前皮质醇
含量略高于授粉后 (表 2 ) 。
收稿 19 9 3一 1 2一 1 4
l 河南省教委资助项 目 。