全 文 :园 艺 学 报 2011,38(增刊):2500 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期:2011–08–01
基金项目:国家自然科学基金项目(30800738);中国博士后科学基金项目(20090451251,201003602);作物遗传改良国家重点实验
室开发课题(ZK201003);江苏省植物功能基因组学重点实验室开放课题(K09002)
* E-mail:xyxu@yzu.edu.cn;Tel:13616294168
多胺及其抑制剂对椪柑原生质体再生的影响
徐小勇 1,2,*,谢该生 2,何 丽 1,刘继红 2
(1扬州大学园艺与植物保护学院,江苏扬州 225009;2华中农业大学园艺林学学院,武汉 430070)
原生质体再生成植株是一个复杂的发育过程,包括细胞壁再生、细胞伸长和分裂,最终通过器
官发生途径或胚状体发生途径形成完整植株。值得注意的是,从酶解到细胞壁形成过程中,细胞内
会积累不同程度的活性氧(AOS),从而产生氧化胁迫,影响原生质体再生。多胺作为抗氧化剂,能
清除细胞中的活性氧,提高抗氧化酶活性,促进细胞生长发育。本研究中以来源于同一柑橘品种的
愈伤组织原生质体(培养能再生)和叶肉原生质体(培养不能分裂、再生)为材料,比较它们在培
养过程中多胺含量等变化;此外在愈伤组织原生质体培养中采用多胺合成酶抑制剂处理,叶肉原生
质体在培养中添加外源多胺处理,研究 AOS含量、抗氧化酶活性、抗氧化物质含量等方面变化,旨
在阐明柑橘原生质体再生与多胺及其抑制剂的关系,同时采用相应措施促进叶肉原生质体分裂再生。
试验材料为椪柑(Citrus reticulata)愈伤组织和椪柑种子。纯化后的原生质体悬浮于MA液体培
养液(MT + 0.15 mol · L-1蔗糖 + 0.45 mol · L-1甘露醇 + 40 g · L-1腺嘌呤)中,最终浓度调至 2 ×
106 · mL-1,28 ℃下暗培养。细胞壁再生采用荧光染料 Calcofluor White M2R染色进行观察。采用 5%
高氯酸提取多胺,采用高效液相色谱法测定其含量。分别添加 D-Arg(10 mmol · L-1)和腐胺(10
mmol · L-1)处理愈伤组织原生质体和叶肉原生质体;对于培养的原生质体,每隔 2 d取样,采用试
剂盒检测过氧化氢(H2O2)含量、抗氧化酶(SOD、CAT以及 POD)活力、抗氧化物质(还原型抗
坏血酸、还原型谷胱甘肽)含量,直至第 8天。
结果与分析:(1)对于分离的椪柑愈伤组织原生质体,在培养基中添加外源多胺与多胺抑制剂
进行培养,荧光增白剂染色观察表明,外源多胺处理促使原生质体细胞壁形成启动提前,而多胺抑
制剂处理则相对延后。(2)刚分离的原生质体中腐胺、精胺含量显著低于愈伤组织,亚精胺含量则
升高。愈伤组织原生质体在培养过程中,腐胺含量逐渐增加,6 d 时达到最高;亚精胺含量则是先
下降,6 d 时再升高;精胺含量变化趋势与腐胺相似。该结果表明在可再生的原生质体的培养过程
中,为了应对氧化胁迫,细胞内抗逆有关基因得以表达,并激活多胺合成途径,从而诱导多胺在细
胞体内合成。(3)腐胺与 D-Arg 处理结果表明,多胺抑制剂处理延长了 H2O2在原生质体中积累,
同时引起抗氧化酶活性下降,最终导致原生质体活力和植板率下降。外源多胺处理在培养前期降低
了 H2O2在原生质体内的积累,并且提高抗氧化酶活性和抗氧化物质的含量,但培养后期 H2O2水平
仍处于高位,最终原生质体全部破裂死亡。因此,如何降低活性氧水平是下一步研究的重点。
关键词:椪柑;原生质体;活性氧;抗氧化酶;抗氧化物质;多胺
中图分类号:S 666.1 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2011)S-2500-01