全 文 ：第 1 卷 第 2 期
1 9 8 8 年 4 月
林 业 科 学研 究
FO R E S T R E SE A R CH
V o l
。
1
A Pr
。 ,
N o
。
2
1 9 8 8
油桐属与石栗属叶片核酸和蛋白质的比较研究 *
苏梦云 周 国璋 方嘉兴 刘学温 王劲风
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 )
关键词 油桐属 ; 石 果属 ; 核酸 ; 蛋 白质
关于油桐属 (V e r n ic ia L o u r . )与石栗属(A le u , ites J。 R 。 e t G . Fo rs t . )在分类学上分与合
的问题 , 已经历了两个世纪的争论 , 长期以来油桐属不被承认 , 至今尚无定论 。最近 K . H . A ir y
Sh a w 〔8 1又将油桐属和石栗属重新分开 。 目前较多的植物分类学家接受了 A ir y Sh a w 的分类
方法 , 即把油桐属和石栗属分为两个属 , 近期通过解剖构造和微观形态的研究 汇“ , 7 〕, 也 支持
了A ir y Sh a w 的论断 。 本研究试图为此进一步提供一些生化论据 。
材 料 与方 法
以本所油 桐 苗圃 1 年生千年桐 (V e , n ic ia m o n ta o a L o u r . ) 和 三 年 桐 (F 。r , : ieia fo r d ii
(H e m s l
.
) A ir y Sh a w
。
)嫁接苗和石栗 〔A le u : ite : m o lu e c a n a (L . ) W illd 〕的 1 年 生 苗 (为
了考虑石栗的越冬问题 , 后移入苗圃中敞开的玻璃房定植 , 光照气温和土壤条件与室外基本
相同 。 )为材料 , 并于 8 月份剪取植株自上而下的第 4 片嫩功能叶和第 8 片角质化功能叶 。 将
其中的一部分叶片去除腺体 , 烘干 、 粉碎 , 并过 60 目筛 , 制成干样 。 其余叶片则直接用于各
有 关项目的测定 。
叶绿素含量 : 按A rn o n方法间测定。
氨基酸含量 : 按茹三酮比色法测定 , 即称取一定量干祥 , 加8 0% 乙醇于 6 0 ℃水浴提取 ,
水浴蒸去乙醇 , 离心 , 收集上清液 , 用蒸馏水定容 。 吸取一定量加茹三酮试剂 , 于5 9 0n m 下
测定光密度 。
蛋 白质含量 : 称取一定量的干样 , 加入 IN N a O H 溶液 , 于 90 ℃水浴提取 1 小时 , 提取
液用水定容 。 用Fol in 一酚试剂于 5 0On m 测定光吸收〔‘’] 。
核糖核酸 (R N A ) 含量 : R N A 和 D N A 含量用加以改进的 B o n n e r & Z e e v a r t 方法 测
定〔’“1 。 称取 2 9除去叶脉和腺体的鲜叶 , 用 3 % 的安替福 民荡涤 10 分钟 , 然 后用蒸 馏水 漂
洗干净 , 吸去叶表面的水分 , 用80 %乙醇匀浆、 离心、 沉淀 , 再用乙醇悬浮 , 于沸水浴煮沸
10 分钟 , 以除去醇溶性物质 , 残留物分别经 5 % T CA 、 乙醇 、 乙醇 : 乙醚 ( 2 : l ) 抽提 , 进
一步去除酸性物质及脂溶性物质 。 残留物加 o . 3N 的 K O H 溶液 , 在37 ℃水解16 小时 , 离心 ,
除去沉淀物 。 上清液用过氯酸酸化至 p H 3 。 在低温下过夜 , 去除过氯酸钾后的上清液分别在
2 6 o n m 和34 On m 波长下测定光密度。 根据公式计算R N A 的含量 。
龚榜初同志参加部分工作 。
况 ‘1 林 业 科 学 研 究 1 卷
脱氧核精核酸(D N A )含量 : 上述含有 D N A 的过氯酸钾沉淀 , 在 O℃下用 5% T CA 洗涤 ,
然后分别川乙昨和乙醉 : 乙醚 (2 : 1) 洗除 T C A , 加入 0 . S N 过氯酸 , 石二90 ℃下保温10 分钟 ,
离心后的一匕 ;豁反分别在 2 6 8 n m 和 3 4 o n m 波 长下测定光密度 。 根据公式计算D N A 的含量 。
实 验 结 果
(一 ) 油桐属和石栗属叶片叶绿案含贵比较
结果表明 , 石栗属叶片无论是嫩功能叶还是角质化功能叶的叶绿素含员均明显高于油桐
属叶片 (见 一左 1 ) 。 在油桐属中 , 千年桐叶少丫的叶绿素含量要比三年桐高 。 由此可见 , 其属间
的差异较大 , 而油桐属内的两个种问差异则较小 。
(二 ) 油桐属和石栗属叶片橄基酸 和 蛋
白质含量比较
油桐属和石荣属在游 离氨从酸含见和蛋
自质含星 1,. 也有一定差异 。 如石栗无论是嫩
功能叶还是角质化功能叶 , 游离氨基酸含量
均低于三年桐和千年桐 , 尤其以嫩功能叶特
别 明显 。 而油桐属 与石栗属的蛋白质含虽差
异则主要表现在嫩功能叶上 。 石栗嫩功能叶
表 1 油桐属和石栗属叶片叶绿素含里比较
叶绿素 含皿 ( m g / g 千 重 )
嫩 功 能 叶 角质化功能叶
油桐属 三年铜千年桐
2
.
3 8
3
.
5 2
6
.
1 6
9 0
4 3
石架 铸 l 石 栗
的蛋白质含 吸均较三年桐和千年桐高。 在蛋白质与游离氨基酸的比率上 , 两个属间差异也是
非常明显的 (表 2 ) 。
表 2 油桐属与石栗属叶片的橄基欲和蛋 白质含皿比较
氨基酸 含几 〔m g /g j「重 ) { 蛋 自质含虽(m g / g 「重 )牛犷 料 嫩:功 能 叶 } 角质化功能叶 嫩 功 能 叶 角质化功能叶⋯-
16 1
rl匀 们rJ !闷 年 )
{
‘丁
年 川 1 1 . 0 8 1 9 5 . 0
1 1 4
.
8
1 7 8
.
2
石 桨 性 1 票 2 8 0 . 7
蛋 白 质/ 氮 墓 酸
嫩 功 能 叶 角质化功能叶
黑 一黑
了之. 7 2 2 8 . 3 0
(三 ) 油桐属与石栗属叶片核酸 含t 的比较
三年桐 、 千年桐和石栗嫩功能叶片的D N A 和R N A 含量列于表 3 。 这三个树种嫩功能叶
J气一的D N A 含墩均有一定差异 , 但油桐属与石栗属之间的差异不明显 。 而千年桐和三年 桐 叶
表 3 油桐属和石某属叶片核酸含 l 比较
n N 、 含 峨
(协g / . 9 鲜 吸 )
R N 、 含 墩
(l‘g / g 鲜重 )
油 斗{〕弓 {喊
1 1 1 2
.
5
9 6 9
.
8
艺2 6 1 . 0
3 97 5
.
5
rf
’咫 叫 9 19 . 几
R N 八/ D N ‘2
.
0 3
4
.
1 0
1
.
6 1
,
IJ
]l.且仆比比
汀 票
2 期 苏梦云等 : 油桐属与石栗属叶片核酸和蛋白质的比较研究 2 1 5
片的 PN A 含量都明显高于石栗 。 表明在油桐属与石栗属之间的差异也是明显的 。
讨 论
叶片是绿色植物重要的营养器官 。叶片的生理活性与叶片内的叶绿素 、蛋白质和核酸的合
成及降解有关〔3 , ’。〕, 所以除了有关酶的活性外 , 这些大分子物质的含量 , 反映出叶片的生理
状态和活性。不同树种叶片的含量是不同的 , 同一树种的不同品种和类型之间往往也表现出一
定的差异 。 叶绿素是绿色树木光合过程中吸 收光能的重要质体色素 , 它的合成过程及装配进
入光合单位与多基因有关工‘1 。 所以 , 不同树种的叶绿素含量是会有不同的。在同一树种的不同
品种和家系之间 , 叶绿素含量也表现出一定差异 。 在同一树种的不 同类型间叶绿素含量的差
异还是相当稳定的。 本研究结果表明 , 油桐属和石栗属在叶绿素含量上存在很大的差异 。 属
间的差异大于油桐属中三年桐和千年桐种间的差异 。
植物叶片也是氨基酸和蛋白质合成的重要场所 。 植物生长和衰老往往伴随着大分子物质
的合成和降解。 不同品种在同一肥力条件下 , 叶片中同化氮素和合成氨基酸 、 蛋白质的能力
是不同的。 在石栗叶片中蛋白质含量明显高于三年桐和千年桐叶片中的含量 , 表明石栗属叶
片与油桐属叶片具有不同的生理状态 , 这表明两个属之间也存在着生理生化差异 。 在油桐属
内, 三年桐和千年桐在蛋 白质含量上虽也有一定差异, 但没有属间的差异明显 。
但没有属间的差异明显。
叶片的D N A 和R N A 含量也是反映叶片生理活性的重要标志 。 D N A 和 R N A 决定着氨基
酸和蛋白质的合成 。 三年桐和千年桐叶片中的 R N A 含量明显高于石栗叶片中的含量 , 而在
D N A 含量上的差异则不明显 。 这表明油桐属与石栗属具有不同的生理活性 , 至少在 这一时
期是如此 。
早在 1一 7 9 0年 , L o u r e ir o 将V e , n fe ia m o : ta n a L o u r . 从 A le u , ite s J . R . & G . Fo r st中
分出 , 建立了 V e : : fc ia L o u r . 但没有得到公认 。 1 5 5 6年 V e ; : ic fa L o u r . 又被包含在 Ale : , f: es
J
.
R
.
& G
.
For st 中 , 并沿用至今 。 最近 , H 。 K . A ir y Sh a w 囚又重新将很久未被承 认
的油桐属与石栗属分开 , 建立了两个属 , 这种分类方法已被相当一部分研究者所接受 , 但仍
然未得到公认 。 随着科学技术的发展 , 利用电子显微镜和生化测试技术 , 可以鉴别到外部形
态难以鉴别的差异 。 前此 , 在解剖结构和超显微形态构造方面的研究 , 已发现油桐属与石栗
属的叶解剖与花粉壁雕纹等微观形态存在明显的差异 〔“, “〕。 从而为油桐属与石栗属分开提供
了新的证据。
本研究通过对油桐属和石栗属叶片中的叶绿素 、 氨基酸 、 蛋白质、 核糖核酸 (R N A ) 和
脱氧核糖核酸 (D N A ) 含量的比较 , 也发现在油桐属与石栗属叶片的活性及生理状态上有明
显差异 。 这从生物化学角度为H 。 K . A ir y Sh a w 将油桐属与石栗属分为两个属的分类法提
供了新证 。 由此可见 , 重建油桐属是正确的 。 在这两属间叶绿素 a 与叶绿素 b 的比率 , 氨基
酸和蛋白质的种类 , 以及D N A 与R N A 的特性上 , 究竟还存在那些差异 , 尚有待进一步研究。
2 IG 林 业 科 学 研 究
今 考 文 献
〔 J 」 克 黑默尔 、 考兹洛夫斯从 (汪 振儒等译 ) , ”肠 , 木 本位物 ’L理学 , 中国林业 出版社 , 2 0 1 。
〔 2 〕 卜劲风等 , 1 9 85 , 油 洞属种分类及其 品仲类型鉴别方法的探讨 , 中国油 fP] 科技论文选 , 中国林业 出版 社
〔3 〕吴 翰 , 1 9 8 5 , 油桐属与石栗属 叶解剖 和花粉形态 的比较观察 , 植物分类学报 , 2 3 (3 ): 18 8一 19 1 。
〔4 〕 八 1ry 一 Sh a w , 1 1. K . , 1 96 6 , N o te , o n hlo la y s ia n o n d o th e r A s la t ie E u Ph o r b ia e e a e , K e w
2 0 (3 )
: 3 9 3一 3 94 .
〔5 〕 八 r n o n 、 I) . 1 . 1 9 4 9 , C o PP e r e n 名y m e s in is o la te d e h lo r o Pla s t : Po lyP h e n o lo r id a s e in Ile tq
、产u Ig a r is , Pla n t P h y s io l . , 2 透: z一5 .
仁6 〕 13 o n n e r , J . a n d Z e e v a r t , J . A . , 1 , 6 2 , R 玉b o n u e le le a e盖d s y n th e s ls in th e b u d a n e ss e n t la l
e o m p o n e n t o f flo r a l i n d u c t io n i“ X a n th lj m , Pla n t P h y s lo l . , 3 7 : 4 3一几9 .
〔7 ] I o w r y , 0 . 1 1 . e t a l . , 1 95 1 , Pr o te in m e a su r e m e n t w ith th e F o li n Ph e n o lr e a 只e n t , Jo u r . 日1 0 1 .
C h e m
. , 1 9 3
: 2 6 5一 2 7 5 .
〔8 〕 O s b o r n e , D . J . , 19 62 , E ffe e t o f k in e t in 0 . 1 P r o te i.飞 a n d n u e le ie a e id m e ta b o lis m in X a n t-
h iu m le a v e s d u r in g s e n e se e n c e
,
P la n t P hy s io l
. , 3 7
: 弓。5一 6 0 2 .
[ , 〕 R ie h m o n d , 八 . E . a n d L o n g , \. , 1 9 5 7 , E ffe e t o f k in e tin o n p r o te in e o n te n t a n d s u r v iv a l
0 f d e t血 e h o d X o n t h lu m le a v e s , S e ie n e e , 1 2 5 : 6 5 0一65 1 .
〔一。] S u k h r a l, 5 . 1) . e t a l . , 1 9 8弓, G r o w tb r e la te d D N 八 c b o n g e , i n P o p u lu s d e lt o id e s , Pla n t
Ph y s io l
. ,
7 7 (4 )
:
5 3
.
A COMPAR AS !ON B E TW E E N TUN G T R E E
‘
5 AND
B EL G AUM W ALNU T
‘
5 LE AF PR OT E !N AN D
NUCLE !C AC ID CO NT E NT S
S u M e n y u n Z ho u G u o z h a n g F a n g Jia x in L iu X u e w e n W a n g Jin fe n g
( T 人。 尸e s。。r 。, , 1 ros一‘r:; re 。 / S ,孟brr o 刀i。·。1 F o r e slr , C A 厂 )
A b s tr a e t
T he a u t ho r s u s e d t h e le a v e s o f W o o d 0 11 tre e (V
尸了找fe ia ,”o 改ta 刀a L o u r ) ,
T u n g t re e (V
.
fo r d ii (H e m s l) A iry Sh a w )
, a n d B elg a u m w a ln u t (A le u , ire s
从 o lu e c a o a (L . ) W illd ) a s te s tin g m a te ria ls to st u d y t he ir d iffe re n e e s o f
e hlo ro Ph y ll
,
fr ee a m in o a e id
,
Pr o te in
,
R N A a n d D N A e o n te n ts
.
T h e re s u lts
ha v e s h o w n th a t the re 15 n o d iffe re n e e b e tw ee n the s e tw o g e n e ra
‘ 5 D N A
e o n te n ts , b u t B e ig a u m w a ln u t
’
5 e hlo ro Phyll a n d Pro te in e o n te n ts a re hig h e r
th a n W o o d 0 11 t re e
‘ 5 a n d T u n g t re e ‘ s , a n d o n th e e o n tra r y , its fre e a m in o
a e id a n d R N A e o n te n ts a r e o bv io u sly lo w e r t ha n the V 。, 刀ie ia ‘ 5 . T h u s , fr o rn
th e b io c he m ie a l v ie w
,
it 15 re a so n a b le th a t A ir y S ha 刃 h a s r e e e n t ly se Pa ra te d
V 尸r”ic ia fr o m 月Ie 份r ite s .
K e y w o r d s
:
V o r n ic ia : A lo u : it尸s : n u e le ie a e id : Pr o te in