全 文 ：书西北植物学报!
"#$
!
%$
"
#
#$
""&&"#"(
!"#$%&#%&()$*+,""-.)/#0-/
!!
文章编号$
#""")$"!(
"
!"#$
#
"#)""&&)"*
!!!!!!!!!!!!!!!
!"#
$
#"+*,",
%
-
+.//0+#""")$"!(+!"#$+"#+""&&
收稿日期$
!"#%)#")"%
&修改稿收到日期$
!"#%)##)!*
基金项目$国家自然科学基金"
%"&*"!,%
#
作者简介$邓永利"
#&1(
#!女!在读硕士研究生!主要从事植物代谢基因工程研究
2)34.5
$
1!$!#"((,
!66
+783
"
通信作者$陈丽梅!教授!博士生导师!主要从事植物代谢基因工程研究
2)34.5
$
79:05.3:.;3
!
#!,+783
施用甲醇刺激矮牵牛的生长效应
与其代谢关系初探
邓永利!唐丽娟!张
!
韦!王莎莎!陈丽梅"
"昆明理工大学 生命科学与技术学院 生物工程技术研究中心!昆明
,("(""
#
摘
!
要$大量研究表明施用甲醇能够促进多种植物的生长!在甲醇刺激植物生长的机理中!支持碳源假说的证据最
多该研究通过考察矮牵牛甲醇代谢与甲醇刺激其生长的相关性!对碳源假说进行验证结果表明$"
#
#在
<=
固
体培养基上添加
!
和
,3385
%
>?@
%
A@
均可促进矮牵牛的生长和叶绿素含量增加!但
!3385
%
>?@
%
A@
"低浓
度#效果好于
,3385
%
>
"高浓度#!而且添加
,3385
%
>?@
%
A@
会诱发较强的氧化胁迫"
!
#进一步用#%
?)B分
析矮牵牛对不同浓度#%
?@
%
A@
的代谢作用发现!
,3385
%
>
#%
?@
%
A@
处理矮牵牛中(
D)
#%
?
)
EFG7
和(
D)
#%
?
)
H5G7
的生成量显著大于
!3385
%
>
#%
?@
%
A@
处理!即来自甲醇的碳源在代谢过程中虽被卡尔文循环同化为糖类物质!
但这部分碳源对甲醇刺激矮牵牛的生长贡献不大这些证据表明
?@
%
A@
代谢与其刺激矮牵牛生长的效果没有
关联性!该实验结果不支持碳源假说
关键词$甲醇应用&矮牵牛&促进生长&甲醇代谢&碳源假说
中图分类号$
I&$(+#1
文献标志码$
J
$%&#(#)*%
+
,-.!
+
")-/&011"2#*-#")3&-4&&)-/&5%"4-/
$%"("-#")*)!6&-/*)"6&-*3"#1(#)1)#2/-$$*)-1
K2BHL80
M
5.
!
NJBH>.
-
G40
!
O@JBHP:.
!
PJBH=94/94
!
?@2B>.3:.
"
"
Q.8R:790858
MS
C:/:4F79?:0R:F
!
E47G5R
S
8T>.T:=7.:07:40UQ.8R:790858
MS
!
VG03.0
M
D0.W:F/.R
S
8T=7.:07:40UN:790858
MS
!
VG0)
3.0
M
,("(""
!
?9.04
#
031-%*2-
$
<40
S
/RGU.:/94W:/98X0R94R3:R94085
"
?@
%
A@
#
4
YY
5.74R.80740
Y
F838R:
M
F8XR98TW4F.8G/
Y
540R/+J380
M
R9:3:7940./3/8T?@
%
A@/R.3G54R.0
MY
540R
M
F8XR9
!
R9:74FZ80/8GF7:9
SY
8R9:/./8ZR4.0:U
R9:38/R/G
YY
8FR.0
M
:W.U:07:+P:4RR:3
Y
R:UR8W:F.T
S
R9:74FZ80/8GF7:9
SY
8R9:/./Z
S
/RGU
S
R9:4//87.4R.80
Z:RX::0R9::TT:7R/80/R.3G54R.0
MM
F8XR940U?@
%
A@ 3:R4Z85./3.0!"#$%&(
)
*+&,+N9:F:/G5R/
/98X:UR94R
$"
#
#
N9:4UU.R.808T!40U,3385
%
>?@
%
A@R8<=4
M
4F3:U.G345
Y
F838R:UR9:
M
F8XR98T
!-(
)
*+&,
!
ZGRR9::TT:7R8TR9:T8F3:F
"
58X7807:0RF4R.80
#
X4/Z:RR:FR940R94R8TR9:54RR:F
"
9.
M
9780)
7:0RF4R.80
#!
40UR9:54RR:F.0UG7:U/RF80
M
:F8[.U4R.W:/RF://+
"
!
#
N9:4045
S
/./80
#%
?@
%
A@ 3:R4Z85./3.0
!-(
)
*+&,G0U:FU.TT:F:0R7807:0RF4R.80/Z
S
#%
?)B(
D)
#%
?
)
EFG740U
(
D)
#%
?
)
H5G7
Y
F8UG7:UTF83,3385
%
>
#%
?@
%
A@RF:4R3:0RX4//.
M
0.T.740R5
SM
F:4R:FR940R98/:TF83!
3385
%
>
#%
?@
%
A@
!
X9.79F:/G5R/.0U.74R:UR94RR9:74FZ80/8GF7:TF833:R94085X4/4//.3.54R:UR8T8F3
74FZ89
S
UF4R:/R9F8G
M
9R9:?45W.07
S
75:+@8X:W:F
!
R9./
Y
4FR8T74FZ80/8GF7:3.
M
9R94W:5.RR5:780RF.ZGR.80
R8/R.3G54R.0
MM
F8XR98T!-(
)
*+&,+N9:/::W.U:07://G
MM
:/R:UR94RR9:F:./08R4//87.4R.80Z:RX::0R9:
:TT:7R/80/R.3G54R.0
MM
F8XR940U3:R940853:R4Z85./3.0!-(
)
*+&,
!
40UR9./:[
Y
:F.3:0RU808R/G
YY
8FR
R9:74FZ80/8GF7:9
SY
8R9:/./+
7&
+
4"%!1
$
3:R940854
YY
5.74R.80
&
!"#$%&(
)
*+&,
&
M
F8XR9
Y
F838R.80
&
3:R940853:R4Z85./3
&
74FZ80/8GF7:
9
SY
8R9:/./
!!
很多研究证明植物能够释放甲醇(#)!同时也可
进行代谢和利用甲醇(!)
?8//.0/
(
!
)研究发现植物
能够将#$
?
标记的甲醇转化为#$
?
标记的
?A
!
!
#$
?
标记出现在糖和氨基酸(主要是丝氨酸"
=:F
#和甲硫
氨酸"
<:R
#)中!据此推测甲醇在高等植物中可以在
BJK
依赖的甲醛脱氢酶"
EJ>K@
#*
=)
甲酰谷胱甘
肽水解酶 "
EH@
#和
BJK
依赖的甲酸脱氢 酶
"
EK@
#构成的代谢途径中被氧化成甲醛*甲酸和
?A
!
!随后
?A
!
进入卡尔文循环被同化为葡萄糖
#%
?)B研究发现#%
?)
甲醇进入悬铃木细胞后被慢
慢地代谢为#%
?)=:F
*
#%
?)<:R
及#%
?)
卵磷脂#%
?)
甲
醇的同化可能通过亚甲基四氢叶酸"
?@
!
)N@E
#和
腺苷甲硫氨酸进行另外!#%
?)
甲醇在悬铃木细胞
中还被同化为甲基
)
"
)K)
吡喃葡萄糖苷"#%
?@
%
)
"
)K)
M
5G78
YS
F408/.U:
#
(
%
)

在应用方面!甲醇能促进植物的生长已在藻类
植物*双子叶植物和单子叶植物中得到证实($)1)研
究结果说明叶面施用甲醇不仅可以增加作物产量!
而且能缓解干旱环境中农作物的干旱胁迫症状并减
少灌溉需水量(&)此外!叶片喷洒甲醇还促进观赏
植物开花!缩短植物生育期($)但是关于甲醇刺激
植物生长的大多数研究只是集中在形态或生理层
面!对其机理研究不多目前关于甲醇影响植物生
长的机制主要有以下几种假说或推测$碳源假说*增
强光合作用并抑制光呼吸假说*推动钙离子"
?4
!#
由成熟组织向新生组织转移和影响激素生成(#")
因为甲醇在植物体内可依次被氧化生成甲醛*甲酸
和
?A
!
!因此碳源假说认为喷施于植物叶面的甲醇
通过气孔或直接穿过叶片表皮进入植物细胞!其氧
化反应最终提高了叶片细胞内
CGQ./78
附近的
?A
!
浓度!从而能成功地与氧竞争
CGQ./78
的活性位点!
增强植物对
?A
!
的同化作用!为植物生长和繁殖提
供更多的有机物(##)
在上述假说中!碳源假说是目前得到试验支持
证据最多的假说但对于碳源假说有部分学者提出
质疑!认为喷施甲醇时能真正施用到单株植物上的
甲醇很少!若作为碳源起作用!促进植物生长的效果
不会如此显著(!)矮牵牛是一种在植物学领域广泛
应用的模式观赏植物!本研究首先考察叶施不同浓
度的甲醇对矮牵牛生长的影响!之后为了排除微生
物的干扰!在无菌条件下于
<=
固体培养基中添加
不同浓度的甲醇!进一步验证甲醇的应用对矮牵牛
生长的影响!最后利用#%
?)B技术分析矮牵牛代
谢中#%
?)
标记甲醇的代谢机制!以考察矮牵牛甲醇
代谢作用与甲醇刺激其生长的相关性!对碳源假说
进行验证
#
!
材料和方法
8+8
!
材料培养与处理
本研究使用的试验材料是矮牵牛"
!"#$%&(
)
.
*+&,>+
#矮牵牛的种子经过表面消毒后播种于
<=
蔗糖培养基上!然后置于组培室持续光照条件
下进行无菌培养!
%
周后进行甲醇处理和相关指标
测定
8+9
!
测定指标及方法
8+9+8
!
形态和生长指标
!
将无菌培养的矮牵牛幼
苗移栽到装有腐殖土和珍珠岩的小花盆中进行盆栽
培养!每盆植入大小一致的小苗
%
株
#
周后!用塑
料袋套住花盆避免甲醇溶液渗入土壤!然后分别用
浓度为
(]
*
#"]
的甲醇和蒸馏水"对照!
?V
#
#均匀
喷洒于叶面上!每盆植物喷洒溶液
!"3>
!每周
!
次!持续
(
周后观察其植株形态变化为了排除微
生物的影响!在无菌培养条件下进行甲醇处理选
取大小一致的矮牵牛幼苗!剪取有
%
个叶片的顶芽!
分别插入添加了
!
和
,3385
%
>
甲醇的
<=
固体培
养基"
Y
@(+*
!含
!]
蔗糖#上!持续光照下培养!以
不添加甲醇的
<=
固体培养基上生长的顶芽为对照
"
?V
!
#培养
!
周后!取出幼苗观察生长情况并测
量鲜重!计算相对生长率
相对生长率
^
"
!
周后鲜重

初始鲜重#%初始
鲜重
8+9+9
!
叶绿素含量
!
将无菌培养的矮牵牛幼苗分
别转接到添加有
!
和
,3385
%
>
甲醇的
<=
固体培
养基上!按照
8+9+8
中条件培养
%
周后收集叶片!在
液氮中充分研磨!用
&(]
的乙醇抽提!然后用紫外
分光光度法测定叶绿素含量分别测定
,,(03
和
""#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
,$&03
处的光吸收值"
J
,,(
*
J
,$&
#!根据下述公式计
算总叶绿素*叶绿素
4
和
Z
的浓度$
叶绿素
4
"
3
M
%
>
#
#^%+&(_/
,,(
,+11_/
,$&
叶绿素
Z
"
3
M
%
>
#
!^$+&,_/
,$&
*+%!_/
,,(
总叶绿素浓度
^
叶绿素
4叶绿素
Z
叶绿素含量"
3
M
%
M
!鲜重#
^
"色素浓度
_
提取
液体积
_
稀释倍数#%"样品鲜重
_#"""
#
8+9+:
!
丙二醛*过氧化氢及羰基化蛋白质含量
!
矮
牵牛幼苗分别在添加有
!
和
,3385
%
>
甲醇的
<=
固体培养基上按照
8+9+8
中条件处理
%U
后收集叶
片!在液氮中充分研磨!采用硫代巴比妥酸酸法(#!)
测定丙二醛"
#含量!采用二甲酚橙法(#%)进行
测定过氧化氢"
@
!
A
!
#含量!采用
!
!
$)
二硝基苯肼
"
KB` @
#法(#!)测定羰基化蛋白"
?`
#含量
8+9+;
!
代谢物相对含量
!
!
#
"
#%
?@
%
A@
标记试验
!
矮牵牛幼苗先在含有蔗糖的
<=
固体培养基上培
养
,
周!在无菌条件下取出置于添加
!
或
,3385
%
>
#%
?@
%
A@
的
<=
固体培养基中!在同样的温度*光
照条件下处理
%U
!然后采集叶片
!
M
!液氮速冻备
用为了观察叶片中#%
?@
%
A@
的积累!取部分矮牵
牛叶片在液氮中充分研磨!
#!"""F
%
3.0
!
$a
离心
!"3.0
!取上清用于#%
?)B分析
!"代谢产物的抽提
!
为了富集含量低的代谢
中间产物!植物材料在液氮中研磨!加
#+(3>#""
3385
%
>
磷酸钾缓冲液"
V` Q
!
Y
@*+$
#抽提!经沸水
浴处理
%3.0
!
#!"""F
%
3.0
!
$a
离心
!"3.0
取上
清液真空冷冻干燥!然后用
"+,3>#""3385
%
>
V` Q
缓冲液溶解
#!"""F
%
3.0
!
$a
离心
(3.0
!
上清用于#%
?)B分析
!
%
"
#%
?)B分析
!
#%
?)B分析在布鲁克
核磁共振仪"
KCb("")<@c
#上进行!使用的相关参
数如下$宽带质子去耦!
(3/
"
&"d
#脉冲!谱宽
%*(&$
@c
!采样时间
"+(/
!延滞时间
#+!/
!样品温度保持
在
!( a
!每个样品采集
%!"""
个数据点!扫描
#!""
次!处理数据时线宽为
$@c
标记样品中的
化学位移参照甲酰胺共振峰"
C:T
!
#,,+1(
YY
3
#
#%
?)B谱中共振峰的归属参考已知化合物的#%
?)
B谱在计算不同样品中各代谢物的相对含量
时!目标共振峰以甲酰胺"
C:T
#为内参进行积分
8+:
!
数据分析
各项生理指标的检测均进行
%
次生物学重复!
采用统计学分析软件
=` ==#,+"
进行单因素方差分
析"
!
#
"+"(
#图中数据间标有不同字母表示差异
达显著水平
!
!
结果与分析
9+8
!
施用甲醇对矮牵牛生长表型和生物量积累的
影响
分别用
(]
和
#"]
甲醇溶液喷施盆栽矮牵牛叶
面!
(
周后!与对照"
?V
#
#相比!喷施
(]
甲醇的植株
个体较大!叶片厚而挺拔!叶柄较长且粗!而喷施
#"]
甲醇的植株个体较
?V
#
要小!且叶片发黄"图
#
#说明叶片喷施
(]
甲醇能显著促进矮牵牛的生
长!而喷施
#"]
甲醇表现出生长抑制效应
由于盆栽植物叶片表面存在大量细菌!可能会
影响喷施甲醇的效果为了排除微生物的干扰!在
<=
培养基中分别加入
!3385
%
>
"
#
#和
,3385
%
>
"
$
#
?@
%
A@
"下同#!然后把组培苗移栽到培养基
上!以不添加甲醇的培养基上的植株为对照"
?V
!
#!
培养
%
周后观察添加不同浓度的
?@
%
A@
对矮牵牛
生长状况以及生物量积累的影响结果表明!在含
有
?@
%
A@
的
<=
培养基上生长的矮牵牛再生根比
?V
!
更粗壮更长!两种浓度的
?@
%
A@
均未对矮牵
牛幼苗造成明显可见的损伤"图
!
!
J
#鲜重测量结
果表明!在添加
!3385
%
>
甲醇培养基上生长的植株
鲜重相对增长率显著高于
?V
!
!添加
,3385
%
>
?@
%
A@
处理仅略高于
?V
!
"图
!
!
Q
#以上结果说
明!在无菌培养条件下!根部施用
!3385
%
>?@
%
A@
能够显著促进矮牵牛幼苗的生长!当外源性
?@
%
A@
浓度达到
,3385
%
>
时促进效果降低
9+9
!
施用甲醇对矮牵牛幼苗生理生化特性的影响
9+9+8
!
叶绿素含量
!
叶绿素含量与植物的光合速
率密切相关!是植物生长状况的一个反映在
<=
培养基上添加
!3385
%
>?@
%
A@
使矮牵牛中叶绿
素
4
*叶绿素
Z
和总叶绿素含量均比对照"
?V
!
#显著
增加!叶绿素
4
%
Z
比值也有所增加!但未达到显著差
异水平&而添加
,3385
%
>?@
%
A@
使矮牵牛叶片
中叶绿素
4
含量比对照有所降低!但叶绿素
Z
和总
叶绿素含量有一定程度升高!叶绿素
4
%
Z
比对照显
著降低 "图
%
!
J
%
K
#
9<9<9
!
=
9
>
9
*羰基化蛋白"
$?
#和
6@0
含量
!
与
?V
!
相比!添加
!3385
%
>?@
%
A@
使矮牵牛叶片
中
含量显著降低
#!]
!而添加
,3385
%
>
?@
%
A@
使
含量升高
1]
!但未达到显著水平
"图
$
!
J
#&培养基中添加
!
和
,3385
%
>?@
%
A@
分
别使矮牵牛叶片中
@
!
A
!
含量分别显著升高
1]
和
#*]
"图
$
!
Q
#&培养基中添加
!3385
%
>?@
%
A@
对矮
牵牛叶片中
?`
含量无显著影响!而添加
,3385
%
>
#"#
#
期
!!!!!!!!!!!
邓永利!等$施用甲醇刺激矮牵牛的生长效应与其代谢关系初探
?@
%
A@
使矮牵牛叶片
?`
含量显著升高
!"]
"图
$
!
?
#这些结果说明在
<=
培养基上添加低浓度"
!
3385
%
>
#
?@
%
A@
对矮牵牛没有产生氧化胁迫!而添
加高浓度"
,3385
%
>
#
?@
%
A@
则产生较为强烈的
氧化胁迫!对矮牵牛叶片膜脂和蛋白质产生一定程
度的氧化损伤!这可能是高浓度
?@
%
A@
对矮牵牛
生长促进作用降低的原因之一
9<:
!
6,
培养基上不同浓度甲醇在矮牵牛中的代
谢作用
为了考察矮牵牛代谢甲醇的机制!在固体
<=
培养基上分别添加
!
和
,3385
%
>
#%
?@
%
A@
!把长
根的矮牵牛移栽到上述培养基上处理
*!9
!然后抽
提 其细胞汁液!用#%
?)B分析其代谢谱结果
图
#
!
叶片喷施不同浓度甲醇对
盆栽矮牵牛生长的影响
E.
M
+#
!
2TT:7R/8TT85.4F/
Y
F4
S
/X.R9U.TT:F:0R
7807:0RF4R.80/8T?@
%
A@80R9:
M
F8XR98T
!-(
)
*+&,
M
F8X.0
M
.0
Y
540R.7
Y
8R/
图
!
!
不同浓度
?@
%
A@
对矮牵牛生长表型"
J
#和鲜重相对增长率"
Q
#的影响
?V
!
*
#
*
$
分别表示
"
*
!
*
,3385
%
>?@
%
A@
处理&下同
E.
M
+!
!
2TT:7R/8TU.TT:F:0R7807:0RF4R.80/8T?@
%
A@80R9:38F
Y
9858
MS
"
J
#
40U
F:54R.W:
M
F8XR9F4R:X.R9TF:/9X:.
M
9R
"
Q
#
8T!-(
)
*+&,
?V
!
!
#
!
$
F:
Y
F:/:0RR9:RF:4R3:0RX.R9"
!!
,3385
%
>?@
%
A@
!
F:/
Y
:7R.W:5
S
&
N9:/43:4/Z:58X
图
%
!
不同浓度
?@
%
A@
下矮牵牛中叶绿素的变化
E.
M
+%
!
N9:7958F8
Y
9
S
5780R:0R.05:4W:/8T!-(
)
*+&,G0U:FU.TT:F:0R7807:0RF4R.80/8T?@
%
A@
!"#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
在#%
?@
%
A@
处理植株叶片的细胞汁液中可以观察
到有游离的#%
?@
%
A@
信号峰"图
(
!
J
#出现"游离甲
醇信号峰均随使用甲醇浓度的升高而增加#!但是没
有观察到甲醛"
@
#%
?@A
#和甲酸"
@
#%
?AA@
#的信号
峰!可能是由于样品没有浓缩!而使这两种产物的含
量较低不足以检测到同时!为了确认在矮牵牛中
#%
?@
%
A@
的代谢是否会产生
@
#%
?@A
和
@
#%
?AA@
!
对
,3385
%
>
#%
?@
%
A@
处理
!$9
的矮牵牛代谢中间
产物用
V` Q
抽提浓缩!结果#%
?)B谱中没有出现
游离的#%
?@
%
A@
信号峰!但可以观察到较弱的
@
#%
?@A
和
@
#%
?AA@
信号峰"图
(
!
J
#!证实在矮牵牛
中#%
?@
%
A@
的代谢产生了
@
#%
?@A
和
@
#%
?AA@

图
$
!
不同浓度
?@
%
A@
下矮牵牛叶片中
@
!
A
!
*羰基化蛋白"
?`
#和丙二醛"
#含量的变化
E.
M
+$
!
N9:780R:0R/8T34580U.45U:9
S
U:
"
#!
@
!
A
!
40U
Y
F8R:.074FZ80
S
5
"
?`
#
.05:4W:/8T!"#$%&G0U:FU.TT:F:0R7807:0RF4R.80/8T?@
%
A@
图
(
!
不同浓度 #%
?@
%
A@
处理矮牵牛
%U
的代谢谱比较
J+
不同浓度甲醇代谢谱中甲酸"
E4
#*甲醇"
<4
#和甲醛"
EU
#的信号峰&
Q
*
?+
葡萄糖和果糖的相对含量&
K+
不同浓度甲醇代谢谱中(
%)
#%
?
)
=:F
"
=%
#*(
!)
#%
?
)
=:F
"
=!
#和(
!)
#%
?
)
H5
S
"
H!
#的信号峰&
2
%
H+
(
%)
#%
?
)
=:F
"
=%
#*(
!)
#%
?
)
=:F
"
=!
#和
H50
"
I
#的相对含量
E.
M
+(
!
J045
S
/./8T3:R4Z85.7
Y
F8T.5:/8T!-(
)
*+&,RF:4R:UX.R9U.TT:F:0R7807:0RF4R.80/8T
#%
?@
%
A@T8FR9F::U4
S
/
J+N9:/.
M
045/
Y
:4;/8T@
#%
?AA@
"
E4
#!
#%
?@
%
A@
"
<4
#
40U@
#%
?@A
"
EU
#
G0U:FU.TT:F:0R7807:0RF4R.80/8T
#%
?@
%
A@
&
Q
!
?+N9:F:54R.W:780R:0R8T
(
D)
#%
?
)
H5G7
"
H
#
40U
(
D)
#%
?
)
EFG7
"
E
#&
K+N9:/.
M
045/
Y
:4;/8T
(
%)
#%
?
)
=:F
"
=%
#!
(
!)
#%
?
)
=:F
"
=!
#
40U
(
!)
#%
?
)"
H!
#
G0U:FU.TT:F:0R7807:0RF4R.80/8T
#%
?@
%
A@
&
2
%
H+N9:F:54R.W:780R:0R8T
(
%)
#%
?
)
=:F
"
=%
#!(
!)
#%
?
)
=:F
"
=!
#
40UH50
"
I
#
%"#
#
期
!!!!!!!!!!!
邓永利!等$施用甲醇刺激矮牵牛的生长效应与其代谢关系初探
!!
矮牵牛中游离葡萄糖(
D)
#%
?
)
H5G7
和果糖(
D)
#%
?
)
EFG7
信号峰的强度在
!3385
%
>
#%
?@
%
A@
代谢
谱中分别达到
?V
!
的
!+&
和
%+$
倍!而在
,3385
%
>
#%
?@
%
A@
的代谢谱中则进一步升高至
?V
!
的
(+*
和
(+$
倍"图
(
!
Q
*
?
#这些结果说明在矮牵牛中
#%
?@
%
A@
可被同化为(
D)
#%
?
)
H5G7
和(
D)
#%
?
)
EFG7

同时!在
?V
!
中有较弱的(
%)
#%
?
)
=:F
信号峰!且在
#%
?@
%
A@
代谢过程中(
%)
#%
?
)
=:F
的信号峰随#%
?@
%
A@
浓度的升高而显著增强"图
(
!
K
#!在
!
和
,
3385
%
>
#%
?@
%
A@
代谢谱中分别达到
?V
!
的
%+(
和
*+1
倍"图
(
!
2
#在
?V
!
中并无(
!)
#%
?
)
=:F
和
(
!)
#%
?
)
H5
S
的信号峰!在
!3385
%
>
#%
?@
%
A@
代谢
谱中出现(
!)
#%
?
)
=:F
的信号峰!而在
,3385
%
>
#%
?@
%
A@
代谢谱中出现(
!)
#%
?
)
H5
S
的信号峰!同时
(
!)
#%
?
)
=:F
的信号峰显著增强"图
(
!
K
#!其信号强
度达到
?V
!
的
#%
倍"图
(
!
E
#这些结果说明在矮
牵牛中#%
?@
%
A@
的代谢产生大量的(
%)
#%
?
)
=:F
*
(
!)
#%
?
)
=:F
和少量的(
!)
#%
?
)
H5
S
在
?V
!
中含量最
丰富 的
B)
转 运 氨 基 酸 是
H50
!在
! 3385
%
>
#%
?@
%
A@
标记
*!9
后!(
D)
#%
?
)
H50
的信号峰强度
有所降低!在
,3385
%
>
#%
?@
%
A@
标记
*!9
后
(
D)
#%
?
)
H50
的信号峰显著增强!其相对含量达到
?V
!
样品中的
!+!
倍"图
(
!
H
#!表明有#%
?
代谢流进
入
H50
碳骨架的合成
%
!
讨
!
论
有些研究发现同样浓度的
?@
%
A@
在叶片喷施
能促进植物生长!当采用根部灌溉时却显著抑制植
物的生长(#$)#()!因此有很多学者对
?@
%
A@
刺激植
物生长作用的重复性提出质疑
@:33.0
M
总结很
多研究的结果提出!植物对外源性
?@
%
A@
的应答
是一个十分复杂的过程!
?@
%
A@
的处理时间*植物
对
?@
%
A@
的吸收量*不同组织对
?@
%
A@
的敏感
度差异甚至某些甲基营养菌的存在可能都是影响外
源性
?@
%
A@
施用实验的重复性(#$)在本研究也
观察到类似的结果!用
(]
甲醇处理的矮牵牛生长
状况明显比对照植物好!而
#"]
的甲醇喷施处理叶
片发黄生长缓慢!说明高浓度甲醇对矮牵牛产生了
一定的胁迫根部施用
!
和
,3385
%
>?@
%
A@
处
理结果表明!两种浓度
?@
%
A@
对矮牵牛幼苗生长
均有促进作用!其中
!3385
%
>?@
%
A@
的促进效
果更显著&同时!
3385
%
>
的
?@
%
A@
处理幼苗的
含量没有升高!而
,3385
%
>?@
%
A@
处理引
起矮牵牛中氧化胁迫相关指标"包括
@
!
A
!
*
和
?`
#的升高!说明
,3385
%
>?@
%
A@
处理可能引
起矮牵牛中膜脂以及蛋白质过氧化水平的升高!这
可能是高浓度甲醇对矮牵牛生长刺激作用减弱的生
理基础之一
目前对于甲醇影响植物生长的机制有多种不同
的假说或推测!其中碳源假说的理论依据是$
?@
%
A@
在植物体内主要通过
@?@A
*
@?AA@
和
?A
!
的途
径进行代谢(#,)!产生的
?A
!
能够提高
CGZ./78
周围的
?A
!
%
A
!
比率!从而提高
CGZ./78
光合碳同化的能力
和效率本实验中
!3385
%
>
#%
?@
%
A@
处理矮牵牛
中的主要代谢产物是(
D)
#%
?
)
EFG7
和(
D)
#%
?
)
H5G7
!这
说明由
!3385
%
>
#%
?@
%
A@
代谢产生的
@?AA@
确
实进入卡尔文循环用于糖类物质的合成而在
,
3385
%
>
#%
?@
%
A@
处理矮牵牛中(
D)
#%
?
)
EFG7
和
(
D)
#%
?
)
H5G7
的生成量显著大于
!3385
%
>
#%
?@
%
A@
处理!说明有更多来自#%
?@
%
A@
的#%
?
标记被整合进
入卡尔文循环并流向糖类物质的合成然而在本实
验固体
<=
培养条件下!
3385
%
>
甲醇对矮牵牛生
长的刺激作用效果最好如果
?@
%
A@
刺激植物生
长的效果是依靠其代谢产生的碳源供给!那么高浓
度"
,3385
%
>
#
?@
%
A@
应该具有更强的刺激效果!
但在
<=
培养基中添加
,3385
%
>?@
%
A@
对矮牵
牛生长的促进作用效果不如
!3385
%
>?@
%
A@

这些结果说明来自甲醇代谢的碳源虽然被卡尔文循
环同化为糖类物质或有机酸的碳骨架!但这部分碳
源对促进植株生长的贡献不大!即本实验证据不支
持碳源假说甲醇代谢在植物体内的作用应该是使
甲醇氧化产生的有毒物质
@?@A
*
@?AA@
通过卡
尔文循环的同化作用进行脱毒本研究结果证实外
源性#%
?@
%
A@
被矮牵牛吸收后在矮牵牛体内有游
离#%
?@
%
A@
的积累因此我们推测应该是游离甲
醇可能以某种调控信号分子的形式发挥作用而刺激
植物的生长
参考文献!
(
#
)
!
CAQ2CN?
!
K
!
CJLE+K:R7R.808T/GZ/R40R.45:3.//.80/8T3:R94085TF83
Y
540R/R8R9:4R38/
Y
9:F:
(
e
)
+/#012
3
("+&45%6&.
$"#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
F803:0R
!
#&&%
!
9A
"
##
#$
#*"&#*#%+
(
!
)
!
?A==fB=2J+N9:GR.5.c4R.808T74FZ80)#783
Y
8G0U/Z
SY
540R/
$
f+N9:3:R4Z85./38T3:R94085)?
#$
40U.R/F85:.043.0847.UZ.8/
S
0R9:/./
(
e
)
+7%,&%81$+%91
:
;&14("0&2#+
)
!
#&,$
!
;9
"
#!
#$
#*&%#1"!+
(
%
)
!
HADN2
!
JDQ2CN=
!
Q>fHBLC
!
"#9-<:R4Z85./38T3:R94085.0
Y
540R7:5/+?4FZ80)#%0G75:4F34
M
0:R.7F:/80407:/RGU.:/
(
e
)
+!9%#
!(
)
2&19-
!
"""
!
89:
"
#
#$
!1*!&,+
(
$
)
!
BABA!
Q2B=ABJJ+N9:
Y
4R98T74FZ80.0
Y
98R8/
S
0R9:/./
$
.3
Y
F8W:U7F8
YS
.:5U/X.R93:R94085
(
e
)
+!+14"",&%
<
21
:
#("
=#&1%9/4,"0
)
1
:
>4&"%4"1
:
#("?%&#",>##"21
:
/0"+&4
!
#&&!
!
BC
"
!"
#$
&*&$&*&1+
()
!
BJKJ>ff
!
J`VB2eJKE
!
!
"#9-2TT:7R/8T3:R9408580/G
M
4FZ::R
"
;"#6$9
<
+&2
#(
e
)
-/$2#+9&%81$+%91
:
7+1
3
>4&.
"%4"
!
"#"
!
;
"
,
#$
%&1$"#+
(
,
)
!
>fL?
!
HD` NJH
!
"#9-2TT:7R8T3:R9408580/8
S
Z:40
Y
98R8/
S
0R9:/./40U7958F8
Y
9
S
5
(
e
)
+81$+%91
:
!9%#=$#+&#&1%
!
#&&(
!
8B
"
&
#$
#1*(#11"+
(
*
)
!
>fOC
!
LfbE+2TT:7R8T33:R9085X.R9U.TT:F:0R7807:0RF4R.8080
Y
98R8/
S
0R9:/./40U
S
.:5U8T5:4T)G/:U5:RRG7:
(
e
)
+81$+%91
:
@%%"+
A1%
<
19&=1+09?%&6"+2&#
)
"
B4R+=7.+2U.+
#"内蒙古师范大学学报+ 自然科学汉文版#!
""$
!
::
"
#
#$
*#*%
"
.0?9.0:/:
#
+
(
1
)
!
OQf2?f
!
VJC?OY
540R/
(
e
)
-81$+%91
:
B10%&%/
<
+&4$9#$+9B"2"+4(
!
#&&*
$
*1+
(
&
)
!
!
J`VB2eJKE
!
!
"#9+2TT:7R8TUF8G
M
9R/RF://40U3:R9408580
S
.:5U40U
S
.:5U783
Y
80:0R/8T/8
S
Z:40<4[
"
>#*
#(
e
)
+/0"+&4%81$+%91
:
;&14("0&2#+
)
;&1#"4(%191
<)
!
""&
!
D
"
$
#$
#,!#,&+
(
#"
)
!
>
"慕莉莉#
+f0T5G:07:8T3:R9408580
Y
540R
M
F8XR9
(
e
)
+A1,"+%/
<
+&4$9#$+9>4&"%4"2%,C"4(%191
<)
"现代农业科技#!
!"#"
!
"
##
#$
#%#$
"
.0?9.0:/:
#
+
(
##
)
!
N@2AKACfKADJ
!
KACB2!
VANOJQ=f=V+>.
M
9R)U:
Y
:0U:0R.0UG7R.808T/RF80
M
5
S
.07F:4/:U3.7F845
M
45
M
F8XR9Z
S
3:R94085
(
e
)
-;&14(&0&4"#;&1
3
(
)
2&4/4#
"
QQJ
#
)H:0:F45=GZ
-
:7R/
!
""!
!
8DA:
"
!
#$
#1&#&1+
(
#!
)
!
HDC2>J
!
?A=VDBA
!
JC!
"#9+g.R43.024
M
4.0/R8[.U4R.W:U434
M
:74G/:UZ
S
T8F345U:9
S
U:.0TF80R4578FR:[40U9.
YY
8)
743
Y
G/
$
Q.879:3.74540U9./R858
M
.745/RGU.:/
(
e
)
+81$+%91
:
7("0&49="$+1%#10
)
!
""(
!
9C
"
%
#$
#*%#*1+
(
#%
)
!
HJL?
!
H2Qf?Vfe+<:4/GF:3:0R8T
Y
F8R:.040U5.
Y
.U9
S
UF8
Y
:F8[.U:/.0Z.858
M
.745/
S
/R:3/Z
S
R9:T:FF.7)[
S
5:0858F40
M
:3:R98U
(
e
)
+/%.
9
)
#&49;&14("0&2#+
)
!
""%
!
:8D
"
#
#$
!&%(+
(
#$
)
!
@2<!
?CfKK>2C
!
@JB=2B>+2TT:7R/8T3:R9408580
Y
540RF:/
Y
.F4R.80
(
e
)
+81$+%91
:
!9%#!(
)
2&191
<)
!
#&&(
!
8;E
"
%
#$
#&%
#&1+
(
#(
)
!
CAP2C
!
EJCCK
!
Cf?@JCK=Q+2TT:7R/8TT85.4F40UF88R4
YY
5.74R.80/8T3:R940858F:R9408580R9:
M
F8XR98TR834R8
Y
540R/
"
D
)
41
3
.
"+2&41%"24$9"%#$0 <.5
#(
e
)
+="EF"981$+%91
:
7+1
3
%,G1+#&4$9#$+9>4&"%4"
!
#&&$
!
99
"
%
#$
%%(%%*+
(
#,
)
!
ECJB?=)=>?
!
J>2E
!
"#9+fU:0R.T.74R.808T434
-
8F/85GZ5:
Y
F8R:.0.03.R87980UF.4TF83080
Y
98R8/
S
0)
R9:R.7R.//G:/4/BJK)U:
Y
:0U:0RT8F34R:U:9
S
UF8
M
:04/:
(
e
)
+!9%#!(
)
2&19-
!
#&&%
!
8F9
"
$
#$
##*###**+
("#
#
期
!!!!!!!!!!!
邓永利!等$施用甲醇刺激矮牵牛的生长效应与其代谢关系初探