免费文献传递   相关文献

葡萄实生树阶段转变过程中的内源多胺含量变化



全 文 :植物生理学通讯 第 41卷 第 2期,2005年 4月 181
葡萄实生树阶段转变过程中的内源多胺含量变化
王广鹏1 张新忠1,* 常瑞峰1 李春敏1 束怀瑞2
1河北省农林科学院昌黎果树研究所,昌黎 066600; 2山东农业大学园艺系,泰安 271018
提要 用高效液相色谱法测定二年生巨峰葡萄自然实生树不同节位叶片、芽、韧皮部中内源多胺含量的结果表明,随着
节位的升高,在3 种组织中的腐胺(Put)和亚精胺(Spd)含量增加,21~25 节腐胺增加幅度最大,自21 节起亚精胺含量陡增;
21~25 节叶片中的精胺(Spm)含量出现高峰。说明 21 节左右可能是童性消失进入生殖生长期的临界点。
关键词 葡萄;阶段转变;多胺
Changes in Endogenous Polyamine Content During Phase Transformation in
Grapevine(Vitis vinifera L. cv. Kyoho)
WANG Guang-Peng1, ZHANG Xin-Zhong1,*, CHANG Rui-Feng1, LI Chun-Min1, SHU Huai-Rui2
1Changli Institute of Pomology, Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Changli 066600; 2Department of Horticulture,
Shandong Agricultural University, Taian 271018
Abstract Endogenous polyamine contents in leaves, buds and phloem of different nodes of 2-year-old open
pollinated seedling vines were analyzed by high performance liquid chromatography in grapevine(Vitis vinifera
L. cv. Kyoho). The putrescine(Put) and spermidine(Spd) contents in the leaves, buds and phloem were in-
creased with the increased nodes, and the Put content increased intensely at the 21th-25th nodes and Spd
increased intensely from the 21th node, spermine(Spm) peak appeared at 21th-25th nodes of leaves. These
indicated that the 21th node were maybe the critical point from vegetative growth to reproductive growth.
Key words grapevine(Vitis vinifera L. cv. Kyoho); phase transformation; polyamines
收稿 2004-07-13 修定   2004-11-22
资助  河北省自然科学基金项目(C200400739)。
*通讯作者(E-mail: zhmgs999@heinfo.net, Tel: 0335-
2038238)。
果树实生树童期长是品种改良和资源利用的
主要障碍之一,寻找实生树童性的形态、生理生
化标记对果树遗传育种和组培快繁来说很重要。
多胺广泛分布于植物体中,与果树的童期和花芽
分化有密切关系[1~3]。Heloir 等[4]认为叶片中内源腐
胺含量和腐胺/(精胺+亚精胺)比值可以作为判断
黑比诺(Pinot noir)葡萄组培苗和实生树发育阶段的
生理生化标记。葡萄实生树阶段转变过程中的内
源多胺含量变化尚未见报道。本文对巨峰葡萄实
生树主干不同节位的叶片、韧皮部和芽中的腐胺
(putrescine, Put)、精胺(spermine, Spm)和亚精胺
(spermidine, Spd)含量变化进行了测定,以探讨内
源多胺与阶段转变的关系。
材料与方法
二年生巨峰葡萄(Vitis vinifera L. cv. Kyoho)自
然实生树,篱架栽培,春季近地面留双蔓,一
条蔓用于采样测定,另一条用于次年结果。7 月
上旬随机选取 30 株实生树为 1 次重复,共 2 次。
从基部剪取1条主蔓,以从根颈部起每5节为1个
采样单位,重复内相同节位混合采样,装入塑料
袋,置冰盒内带回实验室。洗净,采集每个样
品的芽、叶、韧皮部,用纱布包好,立即投入
液氮速冻。
内源多胺的提取及测定参照刘俊等[5]的方法并
加以改进。具体方法是:取液氮速冻的样品用冻
干机冻干后,研成粉末,过 40 目筛。称取 100
mg 细样粉,置于 7 mL 离心管中,加入 2 mL 预
冷的 5% 高氯酸,加冰超声波(300 W,28 kHz)
浴10 min,冰浴浸提1 h后,于4℃下,以12 000×g
离心30 min。取 0.5 mL 上清液放入另1支 7 mL
离心管中,加入 7 mL 苯甲酰氯,再加入 1 mL 2
mol·L-1 NaOH,涡旋混合 30 s,放在 37℃水浴
锅中酰化20 min。酰化液分别加入2 mL饱和NaCl
溶液和2 mL乙醚,震荡后以12 000×g离心5 min。
取 1.5 mL醚相于 DNA浓缩仪中干燥(约 15 min)。
用200 mL流动相涡旋溶解后过0.45 mm滤膜,取
10 mL进样。以Waters 510高效液相色谱仪测定,
植物生理学通讯 第 41卷 第 2期,2005年 4月182
条件为:Luna C18 柱,250 mm×4.6 mm;Wa-
ters 2487 紫外检测器,检测波长230 nm;流动
相为甲醇∶水(60∶40,V/V),流速0.8 mL·min-1。
N2000 色谱工作站(浙江大学)采集处理数据,外
标法保留时间定性。将 Put、Spd、Spm 标样(购
自Fluka公司)分别配成1 mol·L-1的母液,各取50
mL母液与待测样品一起进行酰化,酰化后的标样
做标准曲线定量。
结果与讨论
2 6 节后所采芽体不足量,未测定;其它所
测得数据除韧皮部的精胺外2次重复间差异不大,
且趋势一致,说明试验测定方法重复性好。2 次
重复数据做了如下分析。
1 Put含量的变化
如图1 显示,叶片中 Put 含量高于芽和韧皮
部,韧皮部含量最低,3 种组织中的变化趋势基
本一致;随着节位的升高含量逐渐增加,21~25
节的含量增加幅度最大,出现高峰,而后稍有降
低,2 6 节后变化幅度不大。
2 Spd含量的变化
从图2 可见,巨峰葡萄实生树叶片中 Spd 含
量最高且变幅最大,芽和韧皮部次之,两者相差
不大,3 种组织中的含量变化趋势一致,都随着
节位的升高而逐渐增加。21节以前含量变化幅度
较小,21~25 节以后,含量急剧上升,说明 21
节是巨峰葡萄实生树的一个生理转折点。
3 Spm含量的变化
巨峰葡萄实生树韧皮部中Spm含量的2次重复
间差异较大,其结果未列出;芽中Spm 含量较低,
16节起有升高趋势;叶片中Spm 含量也是16 节起
有上升趋势,21~25 节含量陡增,明显出现高峰,
之后又基本上恢复到16节以下的水平(图 3)。
一般来说,巨峰葡萄实生树的开花起始点在
21 节左右[6],根据本文中3种内源多胺含量随着
节位升高的变化趋势,可以认为随着实生树童期
向成年期转变,多胺含量在 21~2 5 节达到“阈
值”时,即引起分生组织发生质变从而改变基因
表达导致发育阶段转变,21节可能是童性消失进
入成年生殖生长期的临界点。所以,在此时期可
采用适当施用生长调节剂等措施促进提早开花。
生殖生长期后,Put和Spd含量都明显高于前期发
育阶段,含量变化与Heloir等[4]的 Put的结果一
致。本文中Spd也呈现相同的变化趋势,因此,我
们认为Spd含量似也可作为实生树阶段转变的标记。
参考文献
1 Zimmerman RH. Juvenility and flowering of fruit trees. Acta
Hortic, 1973, 34:139~142
2 Cabanne F. Hydroxycinnamic acid amides and ripening to
flower of Nicotiana tabacum cultivar Xanthi nc. Plant
Physiol, 1981, 53(3):445~451
3 Galston AW, Sawhney RK. Polyamines in plant physiology.
Plant Physiol, 1990, 94: 406~410
4 Heloir MC, Fournioux JC, Barbie RM et al. Endogenous
polyamine concentrations in juvenile, adult and
micropropagated grapevine (Vitis vinifera L. cv. Pinot noir).
Vitis, 1998, 37(1): 61~62
5 刘俊, 吉晓佳, 刘友良. 检测植物组织中多胺含量的高效液
相色谱法. 植物生理学通讯, 2002, 38(6): 596~598
6 卓小能, 林伯年, 沈德绪. 打破巨峰葡萄休眠及实生苗阶段
发育中内源激素的研究. 果树科学, 1995, 12(2): 79~83
图1 巨峰葡萄实生树阶段转变过程中Put含量的变化
Fig.1 Changes in Put content during phase transformation in
grapevine(Vitis vinifera L. cv. Kyoho)
图2 巨峰葡萄实生树阶段转变过程中Spd含量的变化
Fig.2 Changes in Spd content during phase transformation in
grapevine(Vitis vinifera L. cv. Kyoho)
图3 巨峰葡萄实生树阶段转变过程中Spm含量的变化
Fig.3 Changes in Spm content during phase transformation in
grapevine(Vitis vinifera L. cv. Kyoho)