全 文 ：第 2 卷 第 3 欺
1 9 8 9 年 6 月
林 业 科 学 研 究
F O R E S T R ES E A R CH
V o l
.
2 , N o
.
3
Ju n
。 ,
1 9 8 9
四种杨树扦插苗的硝酸还原酶
活力体内衰减的初步研究
周国璋 苏梦云 王世绩 刘雅荣
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 ) (中国林业科学研究院林业研究所 )
关健词 杨树 ; 稍 酸还原酶 , 衰减速率
硝酸还原酶 (N A D H : N R E . C . 1 . 6 . 6 . 1) 是植物体内同化硝酸盐的关键酶 , 可作为
作物育种和营养诊断的生化指标〔‘J。 在木本植物方面 , 硝酸还原酶的研究正在不断向广度和
深度发展 [ 之一“, 7 , 吕] 。
硝酸还原酶是诱导酶 , 其活力水平受体内外许多因素的影响 。 N R 又是一个极不稳定的
酶 , 它受许多内外因子的调节。 汤玉玮等l’l对 N R 活力明显差异的釉 、 梗稻的酶活力体外衰
减速率进行了对 比研究 , 发现釉 、 梗稻内 N R 活力的钝化调节存在差异 。 这表明 N R 活力除
受酶蛋白诱导合成的调节外 , 也受体内酶的钝化系统的调节。 而木本植物体内 N R 的衰减速
率尚未有研究报道 。 本文对生长速率不同的四种杨树苗的 N R 活力体内衰减速率进行了比较
研究 , 试图为评价 N R 活力与生长速生性之间的关系 , 提供另一方面的参考数据。
一 、 材料和方法
(一) 试验材料
取小叶 杨 (p o p o lu s sio o n ii C a r r 。 )、 群 众 杨 (p o p u lu s x p o p u la : 15 H s让. ) 、 I 一 2 1 4 杨
(p o p u lu s X e u : a 二。, ic a n a (D o d e) G u in ie r e v . i 一 2 14 ) 和 i 一6 9 杨 〔po p u l: 5 d e lto id es
Bar tr
·
c v.
“
L u x
”
(e x
, I 一69 / 5 )] 一年生插条 , 于室内先进行催根 , 待发根后移入 容 器
内进行培养。 容器分上 一下两层 , 上层装蛙石作为插条的介质 , 下层盛培养液。 培养液为道格
拉斯第四配 方 〔Ca (N 0 3 ) : o . x 6 g / L 、 (N H 一) 2 5 0 . 0 . 0 6 9 / L 、 K H : PO ‘ 0 . 5 6 9 / L 和 M g SO .
0
.
2 5 9 / L〕力11入 N H ‘N 0 3 5 0 0 m g / L , 每 s d 更换培养液一次 , 以保持培养液 的 p H 值 和 各
成份 比例 。 培养室温度 为25 ℃ , 光照强度为 Z O0 lx 。 待苗木具有 9 个叶片 以 上 时 , 取 第
5 片叶进行测定。 重复三次 。
(二) 诱导处理
采用全苗诱导 , 即在正式试验前一天将一组要诱导的试验苗的培养液改为 含20 m m ol / L
K N O
3 的培养液 , 进行诱导处理 24 h , 诱导温度为25 ℃ , 光强度为2 0 0 lx 。 诱导完 毕取第
5 片叶(从苗顶展开 的第一片数起 )测定 N R 活力。
本文于 19 8 8 年1 0月 1 5 日收到 .
3 期 周国璋等 : 四种杨树扦插苗的硝酸还原酶活力体内衰减的初步研究 2 97
(三 ) 衰减速率洲定
将未经诱导处理的无性系单株的同一叶位的叶片同时取下 , 为减少无性系叶柄长短不同
的影响 , 均剪去叶柄 , 将叶片用两层湿纱布覆盖保湿 , 置于23 ℃和 5 ℃条 件 下 , 并保持黑
暗 , 每隔 l h , 取部分叶片测定 N R 活力一次 , 每次测定不少于 6 个样品 。 以刚离体时的叶
片 N R 活力为10 , 以后测得的 N R 活力换算成相对的百分率。
(四 ) N R 活力侧定
按体内测定法间将叶片除去较粗的叶脉 , 称取叶肉部分约O。 3 9 , 剪成 。. 5 x o . s c m 的
小块 , 装入特制的小尼龙网袋内 , 加入 8 m l 2 0 rQrn o l/ L K N O 。的磷酸缓冲液 (1 0 0 m m ol / L ,
p H 7
。
5 , 内含 3 %的正丙醇 ) 。 抽成真空后 , 再通入空气 , 再抽真空 , 如此反复三次 , 最后一
次抽真空后于25 ℃黑暗条件下放置 l h , 然后取出反应液 1 m l加 入 1 % 的氨基苯磺酞胺和
。。。2 %的蔡基乙酞二胺各 0 . 5 m l, 测定 5 20 n m 处的光吸收值 。N R 活力以 “m ol N 0 2 一 /( h. g
鲜重 )表示 。
二 、 试 验 结 果
(一 ) 四种杨树扦描苗 N R 活力比较
从表 1 可以看出 , 生长较快的 I 一21 4杨和 工一69 杨的 N R 活力要高于生 长 较 慢 的 小 叶
杨和群众杨。 经 K N O : 诱导后 , N R 活力虽然都明显提高 , 但是 , 生长较快的两 种 杨 树 的
N R 活力 , 仍然高于生长较慢的杨树。
从表 1 还可以看出 , 在同是生长较快的衰 1 诱导处理对四 .种杨树扦描苗 类型中 , 两种杨树之间的 N R 活力的高低并
N R 活力的影晌
无 性 系
(; m o l嘟忍. 9 鲜重 ))未 诱 导 } 诱 导 生长类型
群 众 杨
小 叶 杨
I
一
6 9 杨
I
一
2 14杨
不与其生长速率表现为对应的比例关系。 工
一2 14 杨的 N R 活力虽高于 I 一69 杨 , 但 其 生
长速率并不高于 工一69 杨。 这说明杨树 不 同
无性系间有其特异性 。 群众杨 在 诱 导 后 ,
N R 活 力明显高于小叶杨 , 表明群众杨在这
种生长条件下 N R 活力未能充分表达。
(二 ) 四种杨树扦插苗 N R 活力衰 减 速
率比较
生慢速月任nŽln匕O口5工bnŽ.⋯0j.上224幻95九“
”,上孟
杨树叶片离体后 , 随着离体时间的延长 , 其 N R 活力的衰减速率加快 (图 l ) 。 在四种杨
树之间 , N R 活力的衰减速率不同 。 小叶杨 N R 活力衰减速率较快 , 但 以小叶杨为母本的杂
种杨—群众杨的 N R 活力衰减速率明显变慢。 在叶片离体后 Z h , 它们的 N R 活力分别衰减到原活力的59 %和82 % 。 工币9杨 (美洲黑杨 )和 I 一2 14 杨 (欧美杨)是黑杨派的 两 个 无 性
系 , 它们的 N R 活力衰减速率也表现明显差异 , 前者缓慢 , 后者较快 。 但整个衰减趋势基本
相同。而群众杨在叶片离体 Z h 后的 N R 活力衰减速率要明显地快于亲本—小叶杨 。从四种杨树扦插苗的 N R 诱导速率和衰减速率来看 , 小叶杨生长较慢 , N R 诱 导活力较
低 , N R 衰减速率较快 , 群众杨生长快于小叶杨 , N R 诱导活力高于小叶杨 , 叶片离体后 Z h
内的 N R 衰减速率较小叶杨缓慢 , 工于69 杨和 I 招 14 杨均为速生型无性系 , 一般 前 者 要 比
2 9 8 料、 业 科 学 研 究 2 卷
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小 , 卜杨
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3 4
时间〔五)
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。 · - . · ·- 一 小叶杨
四 神杨树扦擂苗在 2 3 ℃ F N R 活力
的体内 衰减速率 比较
图 2 在低瓜 下‘5 ℃ ) 四 种杨树苗 N R 活力
的体内衰减速 字
后者生 一民快 , 虽两者的 N R 活力都很高 , 但 I 一69 杨的 N R 活力却低于 工一2 14 杨 , 而 I 一69 杨
的N R 活力衰减速率反而要比 I 一2 14 杨的缓慢得多。 这表明 , 生 一长速率与 N R 活力的衰 减 速
率也有一定的关系。
温度对杨树 N R 活力的体内衰减速率有明显影响 , 叶片离体后 置 于 5 ℃ 下 , 其 N R 活力
的衰减速率要比在23 ℃条件下慢一些 , 如图 2 所示 。 I 一2 14 杨其叶片在 23 ℃离 体 Z h 后 ,
N R 活力 为原来 活力的 59 % , 但在 5 ℃条件下 , 离体 Z h 后的 N R 活力都仍保持在 原 来 活
力的 86 % 。 工一 6 9杨叶片 , 离体后置于 5 ℃下和置于 23 ℃下的 N R 活力体内衰减速率差 异 并
不大 , 为原活 力 的 73 %一 75 % , 但继续延长离体时间 , 产生了明显的差异 , 在 23 ℃下离体
4 h 的 卜卜片的 N R 活力下降到原来活力的54 % , 而在 5 ℃下 , 离体4 h 的叶片 N R 活 力墓 本
仍保持在离 体 Z h 的水平上 , N R 活力没有表现继续衰减。 温度对群众杨 N R 活力的影响比
较明显 , 低温可降低 N R 的体内衰减速率 ,
{{
(,盆,、一。日杀.如· ,O之
但对小叶杨影响不大。
经过休内 N R 作用后的反应液 (主要 含
底物 N O 3 一 和产物 N 0 2 一 ) 在 室 温下 , 存 放
s h 后并未 发现 N O Z 一 再氧化的现 象 , 小 叶
杨和 I 一 6 9 杨在 s h 后测得的 N 0 2 一 量与 8
h 前测定的数值墓本相同 , 而对群众杨和 工
一 2 14 杨在 s h 后所测得的数值反而略有 增
加 (图 3 ) , 这说明N R 活力衰减与产物的再
气化没有关系。
N R 活力衰减的原因比较复杂。 引起杨
树N R 活力衰减的原因尚未作进一步研究 ,
醉众杨 小叶杨 卜69 杨 卜 2“杨
图 3 N R 反应液在室通 ( 2 3℃ ) 放竹
s h 后 N O : 一 含 t 变化
3 期 周国璋等: 四种杨树扦插苗的硝酸还原酶活力体内衰减的初步研究 2 0 9
但它给我们启示 , 要揭示 N R 与树木速生性的关系 , 除了研究 N R 的诱导合成外 , 也应当注
意不同树种和不同无性系间 N R 活力的钝化调节系统的研究。 对于树木 N R 活力的衰减现象
的生理意义和应用价值乃值得深入研究 。
参 考 文 献
仁1 〕 汤玉玮 等 , 1 9 8 5 , 硝酸 还原醉活力与作物耐肥性的相关性及其在生化育 种上应用的探讨 , 中国农业科学 , (6 ) : 3 9
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A b str aet N it ra te r e d u e tas e (N R ) a e t iv ity 习n d its in v iv o a tten u a tin g r a te
o f fo u r sPe e ie s o f Po P la r se e d lin gs w it h d iffe r e n t g r o w th r a te w e r e s tu d ied
.
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。
B u t th e N R ac tiv ity in le a v e s o f fa s t g ro w in g
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.
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g r o w in g se e d lin g e
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N R ac t iv it y in d e ta e h e d lea v es d ec lin ed w ith t im e
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T h e N R a e t iv it y a tte n u a t io n ra te in de ta e h e d lea v es o f P o P la r se e d lin gs
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