全 文 ：北京大学学报 (自然科学版 ) ,
A e t a So ien t i a r u m N a t u r a l i u m
U n i 丫 e r o it a t i s P e k i n e n s is 一 V o l
.
第2 7卷, 第 6 期 , 1 9 0 1牟
2 7 , 掩 6 ( 19 9 1 )
表油菜素内醋对稀脉浮萍6 7 4 6生长的
生理效应及作用机理探讨 ‘
朱广廉 邢金松 柔 式
(北京大学生物学系)
王 焕 民
(农业 部 农药检定所 )
摘 要
10 “ 3P m 的表油菜素内醋 (eP IB R ) 强烈地促进稀脉浮萍的生长, 并对蛋白质和叶绿
素的合成有促进作用 。 eP IB R 分别同 IA A 、 A BA 、 CTK 和 G A , 混合作用 , A BA 、 CTK
和 GA : 有屏蔽 eP IB R 促进稀脉浮萍生长的作 用 , eP IB R 与 IA A 对稀脉浮萍的生长有
协同作用 。 在 eP IB R 与 I A A 混合作用期间 , 稀脉浮萍内源 IA A 的 含量 增 加, 表 明
eP IB R 促进了稀脉浮萍的合成或吸收。
关橄词 油菜素内醋 ; 表油菜素内醋; 植物激素, 植物生长调节物质 , 稀脉浮萍6 7 4 6
1
. 引 言
油菜素内醋 (Br 。。s i n ol id e 。, B R ) 是从油菜花粉中分 离 得 到 的一类新的植物幽体激素
t., “ , , 普遍存在于植物体内 , 其主要生理功能是促进细胞的伸长和分裂 〔’‘ , ’5 , ‘” 。 对 B R 生
理功能的研究 , 大多用植物的离体器官或组织进行 , 如绿豆上胚轴切段 〔’ , ’。’、 黄瓜下胚轴切
段 〔‘幻 、 水稻第二叶片和叶鞘切段 「“ , 及愈伤组织 〔3 , 等 ; 以整体植物作试材进行的研究 , 大
多以大田栽培或盆栽的植株进行 〔’ , ” 。 本文用稀脉浮萍 6 7 4 6 ( L e m n a a e q u i n o e t i a l i , ) 作材
料, 在严格控温、 控光和无菌条件下 , 研究人工合成的油菜素内醋—表油菜素 内醋 ( E Pi -b r a s s i n o l i d e , e p i BR ) 对稀脉浮萍 6 7 4 6的生长、 蛋白质和叶绿素合成的影响 ; 研究 e p i BR 分
别与生长素 ( I A A ) 、 脱落酸 (A BA ) 、 细胞分裂素 ( C T K ) 和赤霉素 ( G A 3 ) 混合作用对稀脉
浮萍6 7 4 6生长的影响 , 并对 e PI B R 促进稀脉浮萍生长的机理进行了初步的探讨 。
2
. 材料和方法
( z ) 植物材料 : 实验用稀脉浮萍 67 4 6 ( L e m n a a e q u i n o e t i a l i s 6 7 4 6 ) 属短日水生高等
。国家自然科学基金资助项目
本文 1。。o年 1 0月10 日收到
DOI：10.13209/j.0479-8023.1991.092
初百 北 京 大 学 李 报 结27 春
植物。 培养在 s / 1 0 H u t n e r 液体培养基中 「, , , p H S . 8 。 每个 l o om l 的锥形瓶装入 4 om 一培
养基 , 接入 4 个由 3 片叶状体组成的叶状体群 。 在 2 。。0 1二 光照和 25 士 1 ’。 下 , 连 续照光
培养10 天后进行分析测定 , 于培养至 5 天和 8 天后各转接一次 。
( 2 ) 重量测定 : 用吸水纸吸去稀脉浮萍6 7 4 6叶状体表面的水分 , 立即转入称量瓶中于
分析天平上称鲜重 ; 然后于 1 0 OG 下烘烤20 分钟 , 再转人 85 ’G 下烘烤1。小时后称千重 , 精
确到 m go
( 3 ) 蛋 白质含量的测定 : 用考马斯亮蓝法 『‘, 。
( 4 ) 叶绿素含量的测定 : 用分光光度法测定 ‘, ’。
( 5 ) 内源 I A A 含量的测定 : 用酶联免疫法 ( E LI S A ) 测定 [sJ 。
3
. 结果和讨论
3
.
1
. e PI BR 对稀脉浮萍6 7 4 6生长的影响
如图 i 所示 , 对稀脉浮萍6 7 4 6的生长 , 1 0 一‘ Ppm e P IBR 没有明显的作用 , 1 0 一‘p p m e p -
iB R 则有强烈的促进作用 , 鲜重增加达20 % , 干重增加约10 % , eP IB R 浓度再升高 , 促进作
用有所下降 , 1 P p m eP IB R 对稀脉浮萍的生长则有显著的抑制作 用 , 对 鲜 重 的 抑 制率达
50 %
。 由这一结果看出: e p iB R 对稀脉浮萍生长的作用表现出典型的植物生长激素的作用特
征, 即低浓度有促进作用 , 高浓度起抑制作用 ; 还可看出 e p iB R 是一个生理 活 性极强的植
厂一一一一一一一门 物激素
, 它对稀脉浮萍的最适作用浓度
是 10 一 , p P m , 这一浓度远低于其他已知
续、.孚
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eP IB R 对稀脉浮萍6 7 4 6生长的影响
兰使它们变得更加鲜嫩多汁 , 改善它们的品质。
的作用 。
植物激素的最适作用浓度 , 比其他植物
激素的最适浓度低十倍乃至千倍。
由图 1 还可看出 , eP IB R 对稀脉浮
萍的鲜重和干重的增重率是 不 等 的 ,
1 0 一 , PP m eP IB R 对鲜重的增重百分率约
为干重的 1 倍 。 这说明 BR 促进干物质
增重的同时 , 明显地促进了稀脉浮萍的
吸水。 类似的结果表王现在 eP IB R 对 芹
菜的生理试验中〔, , 。 这一结果启示我们
可将eP IB R 试用于瓜果 和蔬 菜 的生产
中 , 有可能通过提高这类农作物的含水
另外 , 还可探讨 eP IB R 对提高作物抗旱性
城、二试食
2 0 0
” .广、 \. - .一 .一 , 、 b
3 . 2
.
e PI B R 对稀脉浮萍67 4 6蛋白质合成的影响
从图 2 看出 , 稀脉浮萍6 74 6蛋 白质含量的变化曲线与其干重的变化曲线 (图 1 ) 极其相
似 。 1 0 一, p P In e PI BR 既是促进稀脉浮萍 6 7 4 6生长的最适浓度 , 也是增进其蛋白质合成的最适
浓度 , 它使每瓶稀脉浮萍蛋白质含量增加 9 % , 使其干重增加 10 % , 二者 增 加幅度 基本相
同, 这些数据表明 , 稀脉浮萍的生长与蛋白质合成是同时进行的。
第 6 期 表油菜素内醋对稀脉浮萍 67 46 生长的生理效应及作用机理探讨 70 g
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PP m e i PB R
对蛋白质合成的影响
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P Pm e P I B R
图 3 eP IB R 对稀脉浮萍6 746 叶绿素合成的影响
3 · 4
·
e P IBR 与 I A A 、 A B A 、 c T K 和 G A .
”PI BR 的基本生理功能是促进细胞
的延长和分裂 , 细胞的延长和分裂导致
植物的生长。 因而 , 上 述结 果说 明 ,
e PI BR 促进的细胞延长和分裂是建立在
促进蛋白质合成的墓础上的 。 这一结果
与 k a l i n i e h 等 仁” , 报道的 e p iBR 能促进
菜豆中蛋白质合成的结果是一致的 。
3
. 3 . eP i B R对叶绿紊含全的形响
由图 3 看出, o . o o l p p m e p iBR 明
显地促进稀脉浮萍叶绿素的合成 。eP IB R
处理的稀脉浮萍 , 叶绿素含量o . 6 m g / g
F
.
W
. , 比对照增加 12 % , 这一结果与
在大豆中测得的结果 〔. ’类似 , 且作用更
强 。 叶绿素是接受光能的有机分子 , 叶
绿素含量的增加有利于植物对光能的利
用和干物质的积累, 因而叶绿素含量的
增加 , 是 eP IB R 促进植物生 长 和农作
物增产的重要原因。
另外 , 通过对比图 1 和图 3 可看出 ,
1 P Po eP IBR 强烈地抑制稀脉浮萍的生
长 , 抑制率近50 % , 但这一浓度并不抑
制稀脉浮萍叶绿素的合成 (见图 3 ) ,
结果使叶绿素的相对含量比对照高 1 倍
以上。 这一生理现象有何意义 , 有待深
入研究。 我们认为 , 叶 绿 素 含 量的增
高 , 有利于植物在逆境下积累更多的干
物质 , 从而增强植物抵抗高浓度 eP IB R
对生长的危害, 起到自身的调节作用。
混合作用对稀脉浮萍生长的影响
预实验表明 , 0 . IP pm c T K 显著地促进稀脉浮萍 6 7 4 6的生 长 , 0 . IP p m A B A 强烈 地抑
制稀脉浮萍6 7 4 6的生长 , 。. 0 1 一。. I P m 的 G A : 和 IA A 对稀脉浮萍的生 长有促进作用 。 我
们选用了这四种激素的最适作用浓度分别与 10 一’P m e P IB R 混合处理稀脉浮 萍 , 结果列人
表 1 中。
由表 1 看出 , eP IB R 与 I A A 混合处理稀脉浮萍 , 稀脉浮萍的鲜、 干重均增加 28 % , 增
重显著。 这一结果超过了 BR 和 I A A 分别作用于稀脉浮萍其干重增加之和 , 可见 , 这种作
用不是简单的 eP IB R 和 IA A 作用的盈加 , 而是 “协同作用 ” (sy m er gi s 二) 。 对 eP IB R 和
IA A 的协同作用报道较多 , 也较肯定 , 如在水稻和菜豆中 B R 一IA A 表现出协同作用 〔’一川 。
但是, P oP P 〔” , 等人强调 , 只有在先用 B R 处理植物材料 , 然后再用 IA A 处理时, 才 发生
北 京 大 学 学 报 第2 7 .
农 1 e p i B R 与A B A 、 C T K 、 G A : 和 I A A 混合作用对稀脉浮萍67 46生长的形响
m g‘瓶 箫 · ‘”0 m g‘瓶 器 X ‘。“
协同作用 。 但我们的结果则表明 , eP IB R 一I A A 混合处理稀脉浮萍 , 这两种激 素 在促进稀脉
浮萍的生长上也有显著的协同作用 。 这一结果显然对进一步开发 BR 在农业上的应 用 有指
导意义 。
从表 1 还可看出 , A B A 、 B T K 和 G A : 分别与 eP IB R 混合处理稀脉浮萍 , 稀脉 浮萍的
干重与 A B A 、 CT K 和 G A , 单独处理的结果相似。 eP IB R 与这三种激素之间, 既没有协同
作用 , 也没表现 出 “加成 (或加和 ) 作用” 。 eP IB R 的作用被这三种激 素所 “屏蔽 ” ( s c r -
e e n )
。
关于 A BA 和 CT K 对 eP IB R 的屏蔽作用曾有报道 〔‘’, ”’, 亦较肯定。 关于 G A厂B R 混
合使用的生理效应 , 有时表现 出加成效应 , 有时表现出屏蔽效应 , 报道不一 , 但尚未见有关
协同作用的报道 。
总的看来 , eP IB R 对其他植物作用的报道 , 与本文作用是一致的。 这一结果对指导 BR
在农业生产上的应用有重要意义。
3
.
5
. 印iB R 对稀脉浮萍 67 46 内源 I A A 含黄的影响
为了探讨 eP IB R 一I A A 协同作用的机理 , 我们用酶联免疫法 ( E LI S A ) 测 定 了 eP IB R -
IA A 联合处理的稀脉浮萍植株内源 IA A 的含量。 初步结果表明, 稀脉浮萍内 源 I A A 的含
量由对照的 1 . 6 x 10 一P m 增加到 9 . 5 、 10 ~丫Pm , 这一浓度接近 I A A 作用于 稀脉浮萍的
最适浓度 ( 10 一丫p m ) 。 这一结果表明 eP IB R 一 I A人 的协 同作用 , 是由于 eP IB R 刺激 了内源
IA A 的合成或吸收 , 提高了稀脉浮萍内源 I A人 的水平引起 的。
目前 , 对 BR 或其他植物激素混合使用的效果 , 对 BR 一I A A 协同作用的机理 , 对加成
作用和屏蔽作用的机理所知甚少 , 且不统一 。 深入地对 BR 及 B R 与其他植物激 素混合使
用的作用机理进行研究是十分必要的 , 它将对进一步开发 B R 在农业上的增产潜力 , 克服其
不足 , 有重要的实践意义。
第 6 期 表油菜素内醋对稀脉浮萍 6 7 46 生长的生理效应及作用机理探讨 7 1 1
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Am
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T h e P r o m o t i o n o f G r o w t h b y E P i b r a s s i n o l i d e i n L e m n a
A e q u i n o e t i a l i s 6 7 4 6 a n d I t / s
,
M e e h a n i s m
ZH U G u a n g l i a n , X I N G J玄n s o n g , ‘ SU 甲“
( D亡P a r ,。 e n : o f B i o l o g y , P e介i n g U n 玄, e r s言t y )
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T h e r u n e t i o n o r e p i b r a s s i n o 一i d e ( BR ) o n w a s s t u d i e d i n L e爪 n a a e q “‘玲o e -
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B r a t 1 0 一 , PP m s t r o n g l y P r o m e t e d
g r o w t h
g r a w t h
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T h e a c t i o n o f BR t o
H o w e v e v , t 五e r e o x i s t s s t r o n g s yn e r g i s t i e
g r o w t h w a s
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t h a t d u r i n g t h e s y n e r g i s t i e i n t e r a e t i o n , t h e r e
s u g g e s t e d t h a t B r p r o m o t s t h e s y n t h e s i s
w o r d s B r a s s i n o l i d e , E P i b r a s s i o n l i d e ,
a n d i n e r e a s e d b o t h P r o t e i n a n d
s e r e e n e d b y A BA , CT K , G A : -
b e t w e e n B R a n d I A A
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w a s a n i n e r e a s o f e n d o g e n o u s
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K e y L e m n a a e 气u i n o c t 派a l i s 6 7 4 6 ; P I, n t
g r o w t h 、u b s t a n c e , p l a n t h o r m 。林峪