全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
, 一
公扭 口亡 公 己口 心 加众
低剂量 ℃。 下射线辐照对白菜苗期
酶活性及同工酶的影响
白玲玉 马 玉 珠 华 路 韦东甫
中国农业科学院原子能利用研究所 北京 。。。 〕
本文报道 白菜 ‘ 种 子经低 荆童 射线辐照 后 , 苗期植株体
内杭坏血酸氧化晦 、 多酚氧化晦 、 过氧化氮晦活性及过氧化物晦 同工酶 、 醋晦 同工晦
晦语 的变化 。 娜照 后 白莱幼 苗的杭坏血畴氧化畴
、 多酚氧化晦活性提 高 , 过氧化物晦
同工晦 、 醋畴 同工晦晦语发 生变化 , 但辐照 对 白菜幼 苗过氧化氢晦活性的影响表现有
高有低 。这些变化的总效应可 能是促使植物杭性增强 , 刺激生长 , 促进发育 , 提 高产童
的重要原 因 。
关钮词 ‘。 。 丫射线 低 剂贡 刺激效应 晦活性
目 舀
低剂量 电离辐射的研究始于 世纪 年代 , 在研究的早期 , 主要是观察低剂量辐照对植
物出苗 、生长发育 , 产量及形态学等生物学特征的影响 。 年代初 , 我国组织 了低剂量电离辐
射对作物刺激作用的全国联合试验 。 结果表明 播前辐照种子有提高发芽率和出苗率 , 刺激幼
苗生长 , 加速发育 , 提高产量的作用 , 但也出现 了辐射刺激效应不稳定 , “ 重演性 ”差的问题川 。
为此 , 学者 们提出了电离辐射可能引起植物 内在的生物化学和生理上的变化 , 从而开始了电离
辐射对细胞学和机体内生理生化过程影响的研究 年代国外 已开始了电离辐射对植物体内
酶系统影响的研究 , 我国也相继开展 了一些研究 , 试验材料多为大麦 、 玉米 、 花生 , 而对蔬菜的
研究很少 。 本试验研究低剂量‘ ℃。 了射线辐照 白菜种子后 , 其幼苗几种酶活性及同工酶酶谱的
变化 , 为低剂量辐照机理提供某些理论基础 。
材 料 与 方 法
材料 供试白菜 种子为丘月慢 盆栽土壤选用北京马连洼褐土 ,
, 有机质 , 全氮 , 速效氮 , 速效磷 , 速效钾 。
辐照前种子处理 辐照前将种子放入装有 甘油作干燥剂的干燥皿中 , 放置 使种
子体内水分达到平衡 , 减少 由于种子含水量不同带来的辐射差图 。
辐照处理 辐射源为 , 试验共设 个处理 , 辐照剂量分别为 。
、 、 一 、 〔, 〕,
剂量率为 , 辐照时间分别为 。、 , , ‘ 即 , ‘ 。 每处理 个重复 , 采用盆栽
方法 , 辐照后随即播种 。 叶期每处理取 个重复的植株混合样测定酶活性及同工酶 。
酶活性和酶谱的测定方法 抗坏血酸氧化酶 、多酚氧化酶活性测定 取叶片 , 用 。
此文于 年 月 日收到 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
核 农 学 报 卷
· 一 ’磷酸盐缓冲液 冰浴研磨 , 定容 , 取上清液 , 采用碘量法闭测定 。 酶活性
以每克鲜组织每分钟氧化抗坏血酸的毫克数表示 抗坏血酸 · 一‘ · 一 ’ 。 过氧化氢
酶 取 叶片 , 加 和 蒸馏水 , 冰浴研磨匀浆 , 定容 。。 , 取上清液 , 采用碘量
法测定 ’。 酶活性以每克鲜组织每分钟所分解的过氧化氢量表示 · 一‘ · 一 ‘ 。
过氧化物酶同工酶
、 酷酶同工酶酶谱 用淀粉凝胶 一 电泳法测定 。
结 果 与 讨 论
一 低剂 辐照对白菜出苗率和单株鲜重的影响
辐照处理 白菜种子后 , 促进 白菜种子 出苗率提高 , 其幼苗平均单株鲜重提高 了
表 , 增产幅度和松原 尚生的报道基本一致川 。 说明在我们的试验条件下 , 低剂量
射线辐照 白菜种子 , 对 白菜幼苗有较明显的刺激效应 。 洲 认为播前处理种子 , 很快会出
现 自由基数量增加 , 研究证明 , 在刺激种子萌发的剂量下 , 形成的自由基数量最多 , 而 自由基数
量和刺激种子发芽
、 增强植株生长之间存在着相关性 。研究还证明 , 辐照种子有丝分裂加速 , 细
胞分裂间期缩短 , 核酸和蛋 白质的合成加快 所有这些导致了种子提早萌发和幼苗的初期生长
增强 ‘〕。
表 低剂 辐照对白菜出苗率及单株鲜 , 的影响
全 一 一
辐照剂
出苗率 鲜重 单株增重
。
二 日
。
二
二
二
︸
尸、引卜从曰以“,以妇”口‘、幽七“戒注
二
第 次油菜辐照刺激试验
第 , 次油菜辐照刺激试验
年 月 日 , ,
年 月 日 朽 , ,
二 抗坏血酸氧化酶
、 多酚氧化酶活性
经不同剂量‘” 。 丫射线辐照后 , 白菜幼苗抗坏血酸氧化酶活性提高 , 比未经辐照的酶活性
高 一 , 其 中以 辐照的酶活性最强 表 , 与对照相比差异显著或极显著 。
与 幼华 等在辣椒上所得的结果一致 。 白菜种子经低剂量 射线辐照后 , 也提高了幼苗多
酚氧化酶活性 , 最高的为对照的 倍 表 , 与对照相 比均达极显著差异 。 抗坏血酸氧化酶 、
多酚氧化酶均属 植物体内的含 末端氧化酶 , 这些酶的存在有助于植物对外界环境条件的
适应 虽然对这两种酶在植物总代射过程中的确切功能和重要性还缺乏充分了解 , 但现在已证
明 , 多酚氧化酶的产物既对病原菌菌丝的生长有抑制作用 , 又能参与多种本质素前体的形成 ,
以阻止病原菌丝体的发展川 , 增加植物抗性 抗坏血酸氧化酶存在于细胞质中 , 在细胞壁中亦
存在 , 并与细胞壁相结 合 , 抗坏血酸氧化酶将抗坏血酸氧化为脱氢抗坏血酸 , 由于这一反应是
可逆的 , 故可在 电子传递 系统 中发挥作用 。 抗坏血酸氧化酶还与植物的受精过程有密切关
系 , 有利于胚珠的发育川 我们的实验得出 , 白菜种子受低剂量 射线辐照后 , 幼苗的抗坏血
酸氧化酶 、 多酚氧化酚活性均提高 , 这可能是低剂量促进植物抗性增强 , 刺激生长发育的原因
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
期 低剂量‘。 射线辐照对 白菜苗期酶活性及 同工酶的影响
之一 。
表 低剂最 下 辐照对白菜幼苗几种酶活性的影响
一
一
辐照剂量
抗坏血酸氧化酶
一 一
多酚氧化酶
· 一 · 一
过氧化氢酶
· 一 · 一
’ 二
二
二
’
睁 ’
’
二
二
二
,
尸、只卜叹一月曰“︸﹄月七司‘
任
三 过氧化氢酶活性
辐照处理的白菜幼苗 , 过氧化氢酶活性 比未辐照的有高有低 表 。 过氧化氢酶普遍存在
于植物组织中 , 其活性与植物的代谢强度及抗寒抗病能 力有关 。本试验结果与江西省农科所在
棉花上所作结果相似 , 但前人在花生 、大麦 、水稻等作物上所做试验结果是 受电离辐照后 , 过
氧化氢酶活性均有提高 。〕, 其原因有待进一步研究 。
四 过氧化物酶同工酶 、酉旨酶同工酶酶谱
在试验 中我们观察到低剂量 丫射线辐照 白菜种子后 , 引起苗期功能 叶过氧化物酶 同工酶
酶谱中有两条酶带消失 图 , 脂酶同工酶酶谱着色变浅
。 过氧化物酶同工酶属单基 因决定的
同工酶 , 在植物的不同部位和不同生长发育时期可以 出现多种同工酶谱 , 其在体内的功能是多
种多样而又互异的 , 如该酶对生物体有毒害的 和过氧化物起分解作用〔川 等证明 ,
细胞壁过氧化物酶有促使细胞壁停止生长的作用 , 也证实了这种作用的存在加 〕。 酷酶同工
酶的生理功能还不十分清楚 , 在代谢中可能有转酶作用 , 由于它们能水解大量非生理存在的酷
类化合物 , 包括一些药物 , 因此认为可能对植物有去毒作用 〕。 本试验结果表明 , 低剂量 丫射
线辐照 引起 了苗期过氧化物酶同工酶和酷酶同工酶酶谱的变化 , 说 明低剂量刺激 引起 了植物
体内生理生化过程的变化 , 其机理还有待进一步研究 。
︸一二一二二
︼一,二
,,
己几︸
⋯
,‘,
图 辐照对 白菜幼苗过氧化物酶同工酶酶谱的影响
了 『
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
扭
,
抢 访女
结 语
低剂量 了射线辐照 白菜种子 , 对白菜出苗和幼苗生长有较明显的促进作用 。
低剂量 了射线辐照 白菜种子后 , 白菜幼苗的抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶活性提高 , 这
可能有助于促进植物的生长发育和增强抗性 。
低剂量 辐照对白菜幼苗过氧化氢酶的影响有正有负 , 其原因有待进一步研究 。
低剂量 辐照后 , 引起白菜幼苗过氧化物酶同工酶酶谱的两条酶带消失 , 醋酶同工酶酶
谱着色变浅 , 证明低剂量辐照引起了植物体内生理生化过程的变化 。
试验过程 中 , 得到李京淑 , 唐秀芝老师的大力帮助 , 特表示衷心感谢
参 考 文 献
黑龙江省农业科学院 小剂量放射性钻辐照对大豆 、 玉米 、谷子 、高梁的效应的研究 原子能科学技术 , , “
司述明等 辐照前种子含水量的变化对辐射生物学效应的影响 原子能农业应用 , , ,
宋永责摘译 ‘。 一了射线对蔬菜生长的促进作用 原子能农业译丛 , ,
山东农学院等编 植物生理学实脸指导 济南 山东科学技术出版社 , ,
唐秀芝 高梁的杂种优势与同工酶 植物学报 , , ,
。。 播前处理种子的生物学基础及其有效范围 原子能农业译丛
, ,
赵 光摘译 辐射对辣椒植株和抗坏血酸氧化醉活性的影响 原子能农业译丛 , ,
杨学荣 植物生理学 北京 人民教育出版社 , ,
姿成后 植物生理学 北京 农业出版社 , ,
冯 领 电离辐射对植物 的生理生化效应 原子能农业译丛 , , ,
胡能书等编 同工酶技术及其应用 长沙 湖南科学技术出版社 , ,
安景文 抓对水稻养分吸收及醉活性影响的研究 土城通报 , , , 一
一 一
一
。 不万 月户户‘ 山 二 。二 盯 , , 心二
, ,
, 五 一 一
‘ 一
‘ 一
五 ,
一
‘ 一 , 一 , , 一