全 文 ：福 建 农 学 院
J o u扭a l o fF u多a n
学 报
A gr ie u l
1 2( 2) : 186一 189 , 19 92
ut r a l C o l le g e
赤豆种子萌发中酞腺累积动态及若干
碳氮化合物对其形成的影响 ’
徐志伟 , 黄维南 ` 张谷曼 2
( , 福建省亚热带植物研究所 , 厦门 3引 0 0 6 ; 2 福建农学院园艺系 , 福州 3 5 0 0 0 2)
摘要 赤豆种子萌发中 , 幼苗迅速合成酞脉 , 萌发第 4 d 达到最大值 . 谷氨酞胺和甘氨酸促进
尿囊家合成 , 谷氛酸和天冬鼠胺对尿囊素合成影响较小 . 外源钱促进幼苗合成尿囊素 . 三淡酸循
环的部分中间产物 (特别是珑拍酸或延胡索酸 ) 或高浓度的乙醛酸 (6一 10 m m of / )L 不同程度
地抑制幼苗的尿囊索合成 .
关艘词 赤豆 ; 酸脉; 尿囊素 ; 尿囊酸
中圈分类号 5 64 .3 9
在许多植物的氮代谢和热带 、 亚热带豆科植物固氮中 , 酞脉的代谢和生理功能占有重要
位置 . 本文研究赤豆种子萌发中 , 幼苗酞脉 (尿囊素和尿囊酸 ) 含量的变化动态及若干碳氮
化合物对幼苗酞脉合成的影响 .
1 材料与方法
L l 材料
供试赤豆 ( F仅, a an g u la r行 w i lld , o h i o r i & o h a s h i ) 品种为冀红 2 号 . 选大小均匀且无
种皮破裂的种子 , 经 。 . 1% H g CI : 处理 2一3 m in , 用重蒸水反复冲洗 , 在无菌培养箱内 28 士
1℃暗培养 .
L Z 若干碳氮化合物处理试验
培养皿内放 2 层滤纸 , 种子置于其上 , 加 24 m L 效应物 (分别为柠檬酸 、 延胡索酸 、
珑拍酸 、 : 一酮戊二酸 、 草酞乙酸 、 苹果酸 、 乙醛酸 、 谷氨酸 、 谷氨酸胺 、 天冬酸胺 、 甘氨
酸 、 硫酸钱 ) 溶液 , 重蒸水处理作为对照 . 弃种皮 , 幼苗用于分析 .
L 3 酞服的提取和测定
植物组织加 50 % 乙醇 , 高速匀浆器捣碎后 , 80 ℃ 水浴萃取 s m in , 8 00 9 离心 15
m in
, 上清液贮于 一21 ℃低温冰箱内待测 . 酞脉 (尿囊素和尿囊酸 ) 按 V go cl s ct al ( 19 70)
的方法测定 .
2 结果
.2 1 幼苗酞服含盆变化
赤豆种子萌发期间迅速合成酞脉 , 在萌发的第 4 d 达到最大值 , 第 5 、 6 d 趋于平稳 . 在
萌发的第 l d , 尿囊酸含量明显高于尿囊素含量 , 随后尿囊素迅速形成 , 到第 s d 达到最大
* 收稿日期: 1 9 9 1一 3一 9
DOI : 10. 13323 /j . cnki . j . f af u( nat . sci . ) . 1992. 02. 010
第 2期 徐志伟等: 赤豆种子萌发中酸脉累积动态及若干碳氮化合物对其形成的影响 . 18 7 .
尿囊酸也不断形成 , 但到第 4 d 后 , 尿囊酸含量略微下降 , 低于尿囊素含量 (图 1) .
若干碳氮化合物对幼苗酞服形成的影响
三致酸循环部分中间产物的影响 三梭酸循环部分中间产物对幼苗酞脉合成有不同
.
;L2六U,山弓乙
程度的抑制效应 . 其中延胡索酸对尿囊素合成的抑制效应较明显 , 其次是珑拍酸 (表 1) .
表 1 三按酸循环部分中间产物对幼苗酸服形成的影晌 (萌发 72 叼
T a b le 1 Efl 七e t o f t T l c a r b o x y lie a d d in t e n . e d i a俪 o n ht e uer i d e s外 ht o s is 妞 ht e a dz uk i be a n se e d】认 9 5 (C e恤 in a tde
fo r 7 2 h )
酸脉 U cr id e 尿囊素 A Ua n t o in 尿班酸 A lla n t o ic ac id
对照 C o n t r o l I0() 10 0 10
柠檬酸 C i t r a ct (0 .02 % ) 9 2 . 8 94 . 8 9 0 . 5
延胡索酸 F u m a r a ct (0 . 02 % ) 84 . 6 8 7 . 1 8 1 . 6
鱿拍酸 S u c i n a t e (0 . 0 2% ) 90 . 3 9 6 . 5 8 3 .0
“ 一酮戊二酸 “ 一K e t o gl u t a ar et (0 . 0 2% ) 94 . 1 9 5 . 2 9 2 . 8
草酸乙酸 K e比 su e e i n ic ac id (0 . 0 2 6% ) 8 9 . 3 90 . 9 8 7 . 3
苹果酸 M a l a et (0 . 0 2% ) 9 8 . 1 10() , 1 9 5 .7
2
.
2
.
2 乙醛酸的影响 不同浓度乙醛酸培养的赤豆幼苗其酞脉合成受到影响 (图 2) . 随
着乙醛酸浓度的增加 , 酞脉含量 (以鲜重作基础 ) 下降 , 尿囊素含量下降较明显 ; 以每个幼
苗作基础得出的结果相似 . 结果表明 , 高浓度乙醛酸 (卜 10 m m ol / )L 的存在抑制幼苗合
成尿囊素 .
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萌发天 数 n a y s g e mr i n a te d
图1 赤豆萌发期间幼苗尿班素和尿班酸含最
的变化
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U 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
乙醛酸浓度 (拜m ol / )L
C o n e e n t r a t io n o f g l y o x y la t e
图 2 乙醛酸对幼苗酞服合成的影晌 (萌发 % 幻
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.
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o x y la te o n ht e 眼 id e sy n tl es i s in t h e a d z uk i
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2
.
2
.
3 几种氨墓酸的影响 结果显示 , 谷氨酞胺 、 甘氨酸对幼苗酸脉合成有不同程度的促
进 , 尿囊素含量增加较明显 ; 而谷氨酸和天冬酸胺对幼苗尿囊素合成的影响较小 (表 2) .
2
.
2
.
4 硫酸按的影响 在不同浓度硫酸按溶液的条件下 , 萌发生长和酞脉合成均受到影响
·
18 3
· 福 建 农 学 裔 学 狠 第公 卷
(图 3 ), 随着浓度的增加 , 萌发生长受抑 , 尿囊酸含量急剧下降 , 酸脉含量下降与萌发生长
受抑趋势相近 ; 在 5 m m ol / L 和 10 m m ol / L 硫酸按时 , 幼苗酸脉含量稍高于对照的酞脉
含量 . 值得注意的是 , 随着培养液硫酸按浓度的增加 , 幼苗尿囊素含量增加 .
表 2 几种氮基酸对幼苗酞服合成的影晌 (萌发 72 哟
aT b l e 2 E fl尧c t o f se v e r a l am in o ac id s o n t h . u比 i山 s y n 比es is in t加 叼 Z u k i b ae n 拐e d il n g s (G emr 认 a t e d fo r 7 2 h )
酞脉 U er id e 尿囊索 A lla n to i n 尿囊酸 A ll a n t o ic a e id
对照 C o n t r o l l 0() l 0() l 0()
谷氮酸 G lu t a m a et (0 . 04 % ) 10 2 . 6 1X() . 4 10 5 . 6
谷氨酸胺 G lu t a m in e (0 .04 % ) 10 8 7 106 . 6 1 1 1 . 5
天冬酸胺 A s p a r a g ine (0 . 04 % ) 10 1 . 9 10 2 . 4 10 1 . 3
甘氨酸 G I卯 i ne (0 . 04 % ) 10 7 . 9 一0 5 . 9 一10 . 4
3 讨论
赤豆种子萌发中 , 幼苗累积大量酞脉 .
三梭酸循环部分中间产物抑制幼苗合成尿囊
素 , 其机制还有待研究 , 但三梭酸循环中间
产物强烈抑制微生物 护 . ae r雌认 os a) 酞脉
降解酶的合成 ( J a n s s e n e t a l , 一9 8 3 ) . 乙
醛酸是酸脉降解产物之一 , 尚不清楚高浓度
的乙醛酸 ( 6一 10 m m ol / L ) 如何影响幼苗
合成尿囊素 , 但乙醛酸是甘薯尿囊素酶的一
个抑制剂 ( O su j e t al , 19 87 ) , 乙醛酸抑制
p
.
ae
r u g in o s a 尿囊 素酶 活性 (T h o m a s e t
al
,
19 8 1 )
.
甘 氨酸和谷氨酞胺促进幼苗合成尿囊
素 , 而谷氨酸和天冬酞胺对尿囊素合成影响
较 小 . 甘 氨 酸 是 较直 接 的 尿囊 素前 体
(R七i n b o t h e e t a l , 19 6 2 ) , 而谷氨酸胺是尿
囊 素 的一个 氮基 质 ( R a w s t h o r n 。 e t a l ,
19 8 0 ; H e r r id只e e t a l , 1 9 7 8 ) . 谷氨酞胺 、
护 △一 △一 △一△一 △一 △O ` 尸诀、 ’ 一 。、一
. 、 、 。 or念口一 。
O 酞脉 U r e id e
△ 尿囊素 A ll a n t o i n
门
一
~ 、 、 口
口 尿囊酸 A l la n t o ie a e id
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万óluo010吕州。óJOOō1招国
ǎ岁à翌禽\别氨
。仁一十一I U 乙U j U 4 U硫酸钱浓度 (m m ol / )LC o n e e n 之r a 之i o n o f a nr m o n i u m s u 】af te图 3 ( N H p : 5 0 .对幼苗酸服合成的影晌 (萌发 % 哟F i g . 3 Ef 反` t o f a m m o n i u m s ul af et o n ht e u er id e s y n t址·5 15 in l h e ad uz k i be an s e cd lin g s (G e mr i n a t e d fo r9 6 h )
天冬酸胺或谷氨酸对赤豆幼苗尿囊素合成的效应与 W 。 。 et al ( 19 8 1) 在虹豆根瘤无细胞系
统的结果一致 .
外源 N H奋促进赤豆幼苗合成尿囊素 , 可能是幼苗对氨中毒的反应 . 用按盐喂养的未结
瘤的菜豆植株与生长在硝酸盐中的植株相比 , 木质部汁液和根以外的所有器官含有更多的酸
脉氮 , T h o m as et al ( 1 980 ) 认为在根部可合成酸脉并转运到植株的其它部位 , 以免氨积累
而中毒 .
酸脉在种子萌发中的生理意义以及碳氮化合物影响尿囊素形成的作用机理有待进一步研
究 .
第 2 期 徐志伟等 : 赤豆种子萌发中酞脉累积动态及若干碳氮化合物对其形成的影响 . 18 9 .
参 考 文 献
H e ridg
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6 7 : 115 6一 1 160
T h e A e c u m u l a it o n o f U r e i d e a n d E fe
c t o f S o m e N i tr o g e n o u s a n d
C a r b o n ic C o m po
u n d s in G e r m i n a it n g S e e d l i n g s o f A d z u k i B e a n
x u z h iw e i l H u a n g w e i
n a n l z h a n g o u m a n Z
( ’凡ian 加 s t i t u t e o . fs u吞r r o杯e a z B o at n 夕, 万才。 m e n J` 1 0 0` ,.
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A b s t r ac t A d z u k i b e a n ( F擒 n a a n g u al r is ) s e e d li n g s w e er a n a l y z e d q u a n ti t a t iv e l y fo r u er id e ,
al l a n t o i n
,
a l l a n t o ie a e id e o n t e n t o v e r a P e r i o d o f s i x d a y s
.
T h e r e s u l t s sh o w ed m a kr e d a c u
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m u l a it o n o f u r e id e (b o ht a l la n ot in a n d a l la n t o i e ac id ) i n 阶 e d lin gs d u r i n g t h e 咨e r m in at i o n o f
ad uz k i b
e a n
.
U r e id e e o n t e n t i n se d l i n g s r e a e h e d a P l a t e a u o n t h e fo r t h d a y o f t h e g e mr i
n a
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.
S e v e r a l e o m P o u n d s r e s P e e it v e ly i n e l u d e d i n t h e g r o w t h m e d i u m w e r e t e s t e d fo r t h e i r
ab il i t y t o a 日七c t ht e s y n t h e s i s o f a l la n t o i n , a l l a n ot ic ac id in s e d l i n g s . R e P r e s s i o n o f a l l a n t o in
sy
n ht e s i s w a s o b se vr e d w i t h t r i e a br o x y l ie a e id e yc le i n t e r m e d i a t e s
,
e s P e e i a l l y w i t h s u e e i n a t e o r
fu m a
r a t e
.
I n h ib i t i o n o f h i g h e o n e e n t r a t i o n o f g l y o x y l a et ( 6一 10 m m o l / L ) o n t h e a l l a n ot in
卿 n ht e s i s w a s a l s o fo u n d . G l y e i n e o r g l u t a m in e s t im u l a t e d a l la n t o i n s y n t h e s i s , b u t g l u t am a et
o r a s P a r a g i n e d id n o t s h o w a n y s i g n i if e a n t e瓜 e t . E x o g e n o u s a m m o n i u m P r o m o t e d a l l a n t o i n
sy n ht e s i s
,
w h i c h m a y b e a r e s p o n s e t o a m m o n i u m t o x i if e a it o n d u r i n g ht e ge mr i
n a it o n o f
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