全 文 ：第 1 9卷
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1 9
第 3期
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3
西 南 师 范 大 学 学 报 ( 自然科学版 )
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J u n
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年 6月
1 9 94
旱金莲胚胎发育中的内源多胺
唐 云 明 陈 定 福
(西南师范大学生物 系 .重庆 63 07 巧 )
摘要 早金莲胚胎发育过程中 , 内源多胺以亚精胺含量最高 ,
腐胺含量最低 . 腐胺 、 梢胺和亚精胺 的含量在幼胚分化期最高 ,
而 几在整个胚胎发育过程中相对稳定 ,
幼胚分化完成后腐胺和精胺含量迅速
下降 ,
关
直至分化后期才稳定下来 . 这表明腐胺和精胺与早金莲胚胎发育和分化相关 .
键 词
中图分类号
多胺 ; 胚 ; 分化 ; 发育 ; 早金莲
Q 9 4 1
.
4
,
Q 5 5 2
多胺是一类在进化中高度保守的小分子生理活 性物质 . 从 60 年代开始 , 美国耶鲁大学
G al st on 实验小组对多胺进行 了系统地研究 , 认识到多胺具有刺激生长和防止衰老等作用 , 并
开始联系到农业生产实际 〔,一时 . 近 10 年来研究越来越深人 . 高等植物 中起重要作用的多胺有
二胺 (例如尸 胺 、 腐胺等 ) 、 三胺 (例如亚精胺等 ) 、 四胺 (例如精胺 ) 等 . 这些多胺在高等
植物中分布非常广泛 , 而且细胞分裂最旺盛的地方 , 多胺生物合成也最活跃 . 因此 , 最先人
们提出多胺可能是一类新的植物激素 , 但后来更多的人认为可能是 c A M P 那样 的 “ 第二信使 ” ,
调节植物的生长和发育〔’一 8二.
有关多胺与胚胎发育关系的研究 , 主要集中在胡萝 卜〔9一 ’ 2〕和水稻川等植物中 . 我们利用
H P L C 测定了早金莲从开花后 4一 20 天发育过程 中胚胎 内的 3 种多胺 (精胺 、 亚精胺和腐胺 )
的动态变化 , 以探索多胺在旱金莲胚胎分化发育中可能所起的生理作用 , 为探索早金莲在胚
胎分化发育过程中核酸和蛋白质合成提供基础资料 . 同时旱金莲作为一种花卉植物 , 本研究
对于花卉繁殖也有一定的参考价值 .
1 材料与方法
L I 实验材料
旱金莲 (外叩犯况胡 1 朋脚 ) 材料采 自西南师范大学校 园 内的花园 . 开花 日期挂标签标记 , 开
花后 4 天 、 8 天 、 15 天和 20 天取样 . 每个样品重复 5 次取材 , 测定结果取平均值 .
L Z 多胺的提取
多胺的提取按照 F 一o r es 和 G a ls to n [ ’ “〕的方法进行 . 0 . 5一 1 . 0 9 材料加 人 2 m l 预冷的 5%
( w 八 ) 过氯酸 , 匀浆后在冰浴中放置 ! h , 用 eB ck m an L S一 80 M 超速制备离心机 , 在 S w 村 iT
2 9 9 3 年 1 2 月 7 口收到 .
唐云明 , 男 , 3 4 岁 , 讲师 .
DOI : 10. 13718 /j . cnki . xsxb. 1994. 03. 013
第 3期 唐云明等 :旱金莲胚胎发育中的 内源多按 2 8 7
转子上 以 9 10 0 0r / mi n 的速度 , 在 礴℃ 条件下离心 30 m in , 收集 卜清液 , 装 人带盖塑料离心管
中 , 放人 一 2 0℃ 的冷冻室保存备用 .
L 3 多胺含一的测定
采 用高效液相色谱法测定多胺的含量 , 参照 lF or es 和 G al st on l3[ 二的方法进行 . 标准样品精
胺 ( s ep r m in e ) 、 亚精胺 ( s ep r m id i n e ) 和腐胺 ( p u t r e sc in e ) 均为 F lu k a A G 产品 , 纯度为 97 %一
9 9%
. 多胺提取液 ( 2 5 0 尽 l或 5 0 0 0 1) , 或标准多胺溶液 ( 5 0 尽 l , 1 m m o l / L 浓度 ) 中加人 I iln
Z m o l / L N a O H
,
1 0 0 1苯甲酸氯 , 旋涡混合器振荡后 于 2 3 『C下保温 2 0 而 n ; 然后加人 Z m l 饱和
N a C I 和 2 m l 乙醚 ; 振荡混匀后于 1 5 00 只 g 离心 5 m in ; 收集 1 m l 醚相 , 热风干燥 ; 干燥物用
1 0 0 口 (样 品 ) 或 2 0 0 川 (标准样品 ) 64 % ( v / v) 甲醇液溶解 . 装人聚乙烯带盖离心管中 , 并
立即进行 H P L C 分析 .
经苯甲酸后的多胺样 品用 eB ck m an 3 2 型 高效液相色谱仪进行分析 . 所用色谱柱为 lU tr as -
ph e r e 刊 一 O D S 柱 ( ID 理· 5 m m 沐 2 5 e m ) · 检测波长为 2 5 4 mn . 流动相为甲醇 一水 ( 6 4 : 5 6 ) , 流
速 .1 0 m l/ m il , 柱温 25 ℃ . 进样量 2 0 川 , 并进行微处理积分定量计算 .
2 结 果
按早金莲发育的 4 个关键时期分别取样 : 胚分化期 (开化后 4 天 ) ; 胚器官原基分化完全
期 (开化后 8 天 ) ; 物质积累期 (开花后 15 天 ) ; 脱水休止期 (开花后 20 天 ) .
2
.
1 旱金莲胚胎发育过程中腐胺的变化
旱金莲胚发育过程中腐胺的含量最低 , 但其变化非常明显 . 开花后 4 天 , 每胚的腐胺含
量 为 0 . 29 n m ol , 达到了 4 个时期的峰值 ; 到第八天 , 每胚的腐胺含量下降到 0 . 16 n m ol ; 开
花后 2 0 天 , 胚 中腐胺含量维持在 15 天的水平 (图 1 ) .
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图 工 旱金莲胚 发育过程 中腐胺的 变化
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亚精胺在旱金莲胚胎发育中含量最高 .
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图 2 旱金 莲胚发育过程 中亚精胺的变化
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开花后 」天每胚亚精胺含量为
个时期的峰值 . 开花后 8 天略有下降 , 为每胚 l . 60 n m ol . 以 后保持恒定 .
1
.
8 n m o l
, 达到了
到开花后 15 天亚
8 8 2西 南师范大学学报 (自然科学版 )第 1 9卷
精胺含量仍然较高 , 为每胚 1 . 5 unI ol ( 图 2)
.
2
.
3 早金莲胚胎发育过程中精胺的变化
旱金莲胚胎在整个发育过程中精胺含量较高 ,
开花后 15 天含量急剧降低 . 开花后 4 天精胺含量最
高为每胚 1 . 40 ln ol . 开花后 8 天含量迅速降低为每
胚 0 . 50 ln ol
. 以后继续降低 , 到开花后 5] 天精胺
含量每胚仅为 0 . 10 mn of (图 3)
.
3 讨 论
3
.
1 早金莲胚胎发育过程中多胺的动态变化
实验结果表明 , 腐胺在旱金莲胚胎发育过程中
含量一直较低 , 这与稻胚发育过程中所观察到的结
果明显不同叫 . 在稻胚发育过程中腐胺的含量最高 .
与稻胚发育过程 中相同之处是 , 腐胺的含量变化非
常明显 . 旱金莲胚中亚精胺的含量较稻胚含量高得
多 , 但其含量变化的稳定性与稻胚类似川 . 精胺在早
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图 3
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旱金莲胚发育过程 中精胺 的变化
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金莲 的整个胚胎发育过程中含量较高 , 这一结果与郭枫等 7口在水稻胚研究 中所得到的结果明
显不同 , 而与王富民等 l[’ 〕在百合鳞茎发生过程中所观察到的结果相似 .
.3 2 内源多胺与胚分化发育的关系
Br ad le y图以胡萝 卜细胞悬浮培养的研究结果表明 : 在体细胞胚发生过程 中 , 多胺含量和有
关多胺合成的酶的活性明显增高 . 加人多胺合成抑制剂 (如二氟 甲基精胺酸 ) , 明显阻止体细
胞胚胎发生 . 再加人腐胺和亚精胺则可以部分解除多胺合成抑制剂对体细胞胚胎发生的抑制
作用 l0[ 卫. 通过突变细胞株的实验证明 , 多胺与体细胞胚胎发生密切相关 l[ ’ 口. 郭枫 等闭以水稻
胚为实验材料所得结果也证明 : 腐胺和亚精胺与胚胎发育密切相关 .
旱金莲开花后 4 天 , 内源多胺 (亚精胺 、 精胺和腐胺 ) 的含量 , 无论是以 每毫克胚鲜重
为基础 , 还是以每胚 为基础 , 均为 4 个发育时期的峰值 . 到开花后 8 天 , 幼胚分化基本完成
( 图 1一 3) . 此时幼胚处于分化期至物质积累成熟期的转折时期 . 旱金莲胚 中腐胺和精胺变化
非常显著 , 这说明精胺和腐胺与胚胎发生密切相关 . 这与胡萝 卜体细胞胚发生过程中所得的
结果 , 以及稻胚发育过程中所得的结果不完全一致 . 相同之处是 , 胚发育过程中与多胺相关 ,
而且腐胺含量在三种多胺 (精胺 、 亚精胺和腐胺 ) 中为最低的 ; 早金莲胚中另一种变化显著
的多胺是精胺而不是亚精胺 ; 亚精胺的含量在三种多胺中含量最高 , 而且变化不大 . 因此 , 腐
胺和精胺与旱金莲胚胎发育的关系最密切 . 由此可 以说明 , 多胺与植物胚胎发育密切相关 , 但
不同植物 中起主导作用的多胺 的种类及其含量是不相同的 .
多胺与胚发育的相关性已有一些报道 , 认 为这种相关性是通过调控生物大分子— 核酸和蛋白质的合成来完成的 . T a bo r 等 l[ “口指出 , 细胞中多胺含量的增加大多超前于 D N A 、 RN A 和
蛋白质的大量合成 . 在水稻幼胚发育过程中 , 细胞中 D N A 和蛋白质的大量合成也 比多胺合成
高峰出现晚川 , 这一结果支持了 T ab or 等人的观点 . 至于旱金莲是否存在这种相关性 , 尚待进
一步研究 .
第 3 期 唐云明等 : 旱金莲胚胎发 育中的 内源 多胺 2 8 9
参 考 文 献
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2 05~ 2 2 6
Z F妞l o n K M , Pb」11讲 R . OP ly n 1 U阅 i n 花 la it on t o 『o wt h i n c a r ot 印 1 e ul ut r es . 矛公川 月每叙 , 1 9 8 8 , 8 3 : 24 4~ 22 7
3 K五u r aS w h胎 y R , 乃 bu 州 0 A F , G幽 t o n A W . S pe r而dn icn a闭 fl o we r一 bo d d l f f e r e n r祖 t lo n in hjt n 一 l a y er e x P la n st
o f t谊旧 c c o . 矛么况如 , 19 8 8 , 1 7 3 : 2 8 2一 2 8 4
4 5而 ht T A . 因 l y a njr n cs 一今切 月故 , 凡刀“ 于甸饭记 , 1 9 8 5 , 3 6 : 1 17一 14 3
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. 几刀“ 月砂叙 1 9 8 6 , 8 2 : 3 6 9一 3 7 4
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. 于甸饭龙几侧 , 19 8 7 , 7 0 : 4 5 3~ 4 6 0
7 郭 枫 , 唐锡华 . 水稻胚与胚乳分化发育中的 内源多胺 . 植物生理学报 , 1 9 9 0 , 16 ( 2) : 17 5一 17 8
8 G a场 t阅 A W . oP l邓而 n es n x 心u la r o r es o f P lan t d e v e l op ern n t 压阴滚” 男 , 19 8 3 , 33 : 3 8 2~ 3 88
9 B r胡 I cy P M , EI 一 F ikj F , G l es K L . oP ly a n l l n cs 田记 a r ig n i n e 剐f eC t s o r 曰 it e e m b yr o g e n es is of 及砂砌 m六沁蕊. 凡叫
及荡 Z七“ , 1 9 8 4 , 3 4 : 3 9 7 ~ 4 0 1
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G已 s ton A W . A I妞 lys i s o f op l y a n l l溉 in 址 hg e r lP an st by H P CL . 几咨“ 月甸威 , 1 9 8 2 , 6 9 : 7 0 1
14 王富民 , 薛应龙 . 百合小鳞茎离体发生过程中内源多胺水平和多胺氧化酶活性的变化 . 植物生理学报 ,
1 9 8 8
,
1 4 : 3 5 0~ 3 5 4
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2 8 5~ 3 06
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m e n t o f e m b r y o i n n as tu rt i u m (介 o产班。勿、 ;an 夕之绍 ) w as P r es e n ted . T h e e o n t e n t o f s ep r m i id n e 15 t h e h i g h一
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责任编辑 骆秀琼