全 文 ：半日花体细胞胚胎发生过程中
超氧物歧化酶 ( SOD)活性的变化
何丽君
(内蒙古农业大学农学院 )
邬海波
(伊克昭盟达旗机械化造林总厂 )
　　摘　要:采用萌发几天的半日花 ( Helianth emum , songoricum )为外植体 ,以 MS为基本培养基 ,附
加不同激素浓度 ,诱导子叶和胚根形成愈伤组织。选生长良好的愈伤组织转入分化培养基中诱导胚状体
发生。通过对胚状体发生过程的观察 ,进行 SOD酶活力的测定 ,得出生长旺盛的愈伤组织、体细胞胚等
SOD活力变化不同 ,并存在一定的相关性。
关键词:半日花 ;愈伤组织 ;体细胞胚 ;超氧物歧化酶
　　半日花 ( Helianthemum , songoricum )属稀有
种 ,半日花为古地中海枯物区系的残遗植物。现为亚
洲中部荒漠的特有种。单属单种 ,是古地中海残遗植
物 ,仅存于内蒙古乌海西部 ,是我国珍稀濒危树种之
一。它的存在有利于研究亚洲中部 ,特别是研究我国
荒漠植物区系的起源以及与地中海植物区系的联
系 ,有重要的科学价值。对半日花物种的保护与研究
引起生物学工作者的广泛关注。
用组织培养技术对该树种进行离体培养 ,探索
细胞生长和分化的规律 ,有利于提高该树种的繁殖。
近年来利用植物组织和细胞培养技术进行快速繁殖
的研究已取得了很大进展。 然而 ,自 McCord和
Fridovich( 1969)发现超氧物歧化酶 ( SOD)以来 ,已
证明它普遍存在于动植物体内。 SOD在好氧化细胞
呼吸中十分重要 ,被认为是生物保护酶系统中的重
要成员。 SO D常在植物体中含有较高的浓度 ,它的
存在和产生是植物对环境条件的一种适应。其活力
大小与呼吸强度与抗病、抗逆有关。 SOD的酶活性
具有保护酶作用 ,能消除超氧阴离子自由基 ,在防止
细胞膜伤害方面起着重要作用。 目前有关植物愈伤
组织及体细胞胚特别是半日花愈伤组织及体细胞胚
发生过程的 SOD活性的研究未见报道。因而有必要
对半日花愈伤组织及胚状体发生过程中的 SO D进
行分析。本文通过对半日花生长在最佳培养基愈伤
组织与体细胞胚发生过程为材料 ,对 SOD酶活力的
变化进行测定 ,为判定半日花愈伤组织对环境适应
能力及代谢活性的增强提供理论依据。 通过分析
SOD酶活力 ,有利于探讨半日花体细胞生长和分化
规律 ,为胚状体的发生诱导 ,为半日花快速繁殖找到
有效途径 ,同时为半日花组织培养的基因转化提供
依据。
1　材料与方法
1. 1　材料
将萌发 12天半日花幼苗的子叶外植体接于
MS培养基附加 IAA10mg /L , 6— BA1mg /L形成愈
伤组织。
1. 2　体细胞胚诱导
取生长良 好的愈 伤组织 , 接种于 MS+
IAA10mg /L 6— BA— 1mg /L+ 30g /L—蔗糖+ 肌
醇 200mg /L液体培养基中 ,在 28± 1℃下 ,光照 10
～ 12h /d,光强 45001ux荧光灯下培养 ,每周继代 1
次。 以 120r /min的速度震荡培养 ,诱导体细胞胚胎
发生。 1月后 ,收集上述培养物 ,分级挑选愈伤组织
块 ,球形胚、心形胚及子叶胚等成熟胚备用。
1. 3　酶样的制备
称取不同发育时期诱导体胚发生的愈伤组织
块、球形胚、心形胚、子叶胚块和成熟胚的胚各
300mg ,分别置于 1ml+ 字玻璃细胞匀浆器中冰溶
匀浆 ,匀浆过程中 ,陆续加入 1mlPH为 6. 7的 Tris
- HCL缓冲液。 匀浆液经过 12 000r /min离心
25min后取上清液冷藏备用。
1. 4　酶活性的测定
采用氮蓝四唑 ( N BT)光化学还原反应法 ,测定
SOD活性。 反应混合液总体积为 3ml ,其中有
0. 5mol /L磷酸缓冲液 ( PH= 7. 8) , 13× 10- 3 mol /L
核黄素。实验过程中加入酶制剂 0. 1m l,荧光灯下光
100 内蒙古科技与经济　　　　　　　　　　 2000年文献版
照 20min。 光照时 ,反应体系中产生的氧自由基使
N BT还原 ,形成蓝色甲月替 ( Blue formazan) , SOD
作为氧自由基清除可以抑制此反应。 光照后 ,利用
721型分光光度计在波长 560nm处比色测定光吸
收值。 测定时 ,用 0. 1ml磷酸缓冲液代替酶制剂测
得对照组 OD值 ,然后用其调“ 0” ,测得样品 OD值。
以能引起反应初速度 (指不加酶时 )半抑制时的酶用
量定义为一个 SOD活力单位 ,按下式求得:
SOD活力单位= 对照组 OD值 -样品 OD值50%对照组 OD值
×样品稀释倍数
2　结果
2. 1　半日花愈伤组织及不同发育时期体细胞胚
SOD的活性
实验结果表明半日花愈伤组织生长过程中存在
大量的 SOD并含有较高的浓度。不论是以每毫升酶
粗提取液为基础 ,或是以每毫克鲜重为基础 ,还是以
每千克重为基础计算 ,愈伤组织 SOD比各发育时期
体细胞胚的 SOD活性都高。而在体细胞胚胎发生过
程中 , SOD活力的变化较为复杂。若以每毫升粗提
液及每克鲜重为基础计算 ,则以球形胚最高 ,心形
胚、子叶胚顺次降低 ,向成熟胚过渡过程最低。 若以
每个胚中超氧物歧化酶活力的单位大小排序 ,则以
球形胚为最低 ,而后逐渐升高 ,以成熟胚为最高 (见
下表 )
半日花愈伤组织及不同发育期体细胞胚 SOD
的活性变化
材料 SOD
活性
单位 /ml粗提液单位 /g鲜重 单位 / g干重 单位 /胚状体
愈伤组织 1. 56× 10 2. 45× 10 1. 9× 102
球形胚 1. 4× 10 2. 20× 10 3. 2× 102 1. 10× 10- 3
心形胚 1. 5× 10 0. 35× 10 4. 35× 102 3. 20× 10- 3
子叶胚 1. 10× 10 1. 82× 10 5. 4× 102 6. 4× 10- 3
成熟胚 1. 00× 10 1. 68× 10 2. 8× 102 2. 2× 10- 2
2. 2　 SO D活性与愈伤组织及体细胞胚发生的关系
武宝轩等 ( 1989)测定得出分生组织的茎尖和根
尖的 SOD活性较高。 但本实施结果表明 ,无分化细
胞分裂旺盛的半日花愈伤组织比有分化而且细胞分
裂不旺盛的体细胞胚具有较高的 SOD活性。说明
SOD与细胞分裂频率之间有一定的关系。
3　讨论
具 Fridorich ( 1974)所说“所有的需氧生物都是
束缚在一个残酷的环境中。 它们的生存必需的氧是
有害的 ,并且在精密的防护机制下才能存活”。同时 ,
大量实验已表明 , SOD是超氧化物歧化酶 ,它是活
性氧防御关键性的酶。 SO D与植物的抗性、抗病和
抗莠剂的能力及植物器官的老化关系密切。另外 ,在
细胞膜透性变化中 , SOD的保护使细胞生活力高 ,
SOD也高 ,半日花愈伤组织酶活力高的重要途径可
能有三种: ( 1)酶本身催化效率的提高 ; ( 2)在适应的
最佳诱导分化培养基中生长旺盛的组织增强 ,酶蛋
白的合成 ,从而增加酶蛋白的总量 , SOD活性升高。
SOD在清除 O°2 ,避免膜伤害起重要作用 ,并使半日
花愈伤组织生长向诱导分化培养过程中适应环境 ;
( 3)在最佳生长环境下愈伤组织中的细胞分裂频率
较高 , SOD活力高 ,说明它与细胞分裂之间有一定
的相关性 ,推断可能随着愈伤组织块增大 ,胚状体形
成过程 SOD活力呈上升趋势。
另一方面 ,在半日花愈伤组织生长旺盛的培养
基中 ,愈伤组织向胚状体发育过程中需要光照条件 ,
那么它产生 O°2 ,可能 SO D作为氧自由基消除
H2O2 ,使半日花愈伤组织生长旺盛 , SOD活性就高。
同时 ,在向胚状体分化过程中 , SOD也高。实验证明
随着细胞的生长、成熟、衰老过程中氧自由基活性增
强而产生一种适应现象 ,特别是 SOD具有抗衰老作
用 ,也说明酶活力高低与细胞愈伤组织分化和生长
有一定的相关性 ,同时与体细胞胚的分化也有一定
的相关性。另一点从表中可以看出 ,随着胚状体的发
育过程 SOD有些降低。这是因为半日花愈伤组织诱
导胚状体的发生过程中 ,产生子叶胚以后 ,由于生长
过程中细胞体积相对变大 ,细胞渐衰老。继代培养时
即使形成完整植株 ,有些根系生长不良。是它产生的
濒危原因之一 , (慈忠玲已阐述 , 1995) ,同时更多的
研究证明体胚完全都正常萌发成正常苗。半日花的
体细胞胚和胚状体的生长可能与其生态生物学特性
有一定的关系。 因而对于半日花胚状体 (试管苗 )及
炼苗等体细胞发生机理和苗的再生为快繁提供苗木
有待进一步研究。
〔参考文献〕
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1012000年文献版　　　　半日花体细胞胚胎发生过程中超氧物歧化酶 ( SOD)活性的变化
乌兰浩特市桑蚕引种试验及发展前景分析
宏　野
(乌兰浩特市林业站 )
张娟华
(乌兰浩特市草原站 )
　　摘　要:通过小规模桑蚕引种养殖实验可以看出 ,发展桑蚕业是乌兰浩特市进行农村经济结构调
整 ,发展林业多种经营 ,促进林业生产建设步伐 ,加快农村经济发展的一个重要途径。
关键词:桑蚕 ;引种 ;养殖 ;桑树 ;载培
　　桑树是多年生木本植物 ,因桑叶中含有桑蚕生
长发育所必需的蛋白质、氨基酸、果胶、糖类、维生素
及无机成分等丰富的营养物质而成为桑蚕最好的天
然饲料。
蚕有许多种类 ,桑蚕是其中被人类利用历史最
久 ,生产量最多 ,具有较高经济价值的产业昆虫。
1　实验情况
1. 1　实验地点及环境条件
乌兰浩特市位于东径 121°50’ ～ 122°20’ ,北纬
45°55’ ～ 46°18’ ,年平均温度 4. 2℃ ,无霜期 127天 ,
年平均降水量 409. 8mm,年平均日照为 2 901. 1小
时 ,≥ 10℃的平均积温 2 772. 2℃ ,土壤为黑钙土 ,土
层厚 30～ 45cm ,有机质含量 16. 9%～ 3. 50% , PH
值 7. 5～ 8. 5,自然条件比较适合桑树种植和桑蚕养
殖。
1998年 ,乌兰浩特市乌兰哈达镇供销社农场从
吉林引进桑树和桑蚕品种 ,进行桑蚕养殖试验。试验
共引进优良桑树苗 4 000株 ,植树面积 1. 5亩 ,植树
成活率达到 90%以上。
1. 2　桑田栽植技术
桑树品种选用优良桑种吉湖 4号 ,栽植方法采
用沟栽法 (见图 )。
1. 2. 1　栽植沟现状 (横断面 )见图:
图 1
1. 2. 2　扩沟及栽植图:
图 2
a. 由原沟上沿向外各扩 25cm形成 120cm宽 ,
50cm深的长沟。
b. 沟底施堆肥每株 1. 5kg ,堆肥上施拌有化肥
　　活性及其同工酶变化的研究 . 大豆科学 , 1999,
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收稿日期: 2000年 8月 15日
102 内蒙古科技与经济　　　　　　　　　　 2000年文献版