全 文 ：武汉植物学研究 ,
了翻阴
长日照处理对牵牛开花抑制作用研究
’
光周期处理与牵牛花芽分化及基因活动的关系
范国强” 谭克辉
中国科学院植物研究所 北京
提 要 单个光周期暗期长度短于 时 , 牵牛植株营养生长旺盛 , 开花受到抑制 , 并且出
现 了诱导光周期处理 子叶中没有的二种蛋白质或多肤 ,
·
,
。 连续光照处理 子叶内出现了短 日照处理 子叶内没有的体外翻译
蛋白质分子量为 的 干 。 牵牛子叶内的这些变化可能与抑制牵牛花芽
分化有一定的关系 。
关健词 光周期 , 牵牛 , 抑制作用 , 花芽分化
非诱导光周期对光敏感植物开花都具有抑制作用 〔‘一 , 。 有关抑制作用的机理 目前还
没有一致看法 。 前面我们分析了不同个数光周期处理对短 日植物牵牛开花的抑制作用和
子叶蛋白质的影响 〔 〕。 为进一步了解非诱导光周期对牵牛花芽分化的影响 , 我们研究了不
同暗期长度光周期处理 , 对花芽分化以及相应基因表达产物的影响 。
材料与方法
材料和处理
实验材料为 日本紫花牵牛 。 牵牛种子用浓 处理 后
倒出 , 自来水冲洗 遍再浸泡 。 种子膨大后置于铺有湿滤纸的培养皿中在光强
拜 · 一 ’ · 一 ’、 温度 士 ℃的条件下培养 。 胚根长约 时 , 移植于盛有石英
砂的瓷盘内 , 于上述条件下继续培养成苗
。 当瓷盘的幼苗子叶完全展开后立即进行如下处
理 ① 暗期 光照处理 。 ② 暗期 光照处理 ③ 暗
期 光照处理 ④ 连续光照处理 。 处理完后 , 除盆栽不同处理 株幼
苗观察其开花情况和采集每处理幼苗子叶 提取蛋白质外 , 再采集 和 处理幼
收稿 日 一 一 , 修回 日 一 一 。
中国科学院重大基金资助课题
。
, 现通讯地址 河南农业大学林学系 , 郑州
第一作者 男 , 岁 , 教授 博士后 。
第 期 范国强等 长 日照处理对牵牛开花抑制作用研究
苗子叶 , 提取分离 十 , 用于下面的实验 。
试验方法
牵牛子叶蛋白质提取和 电泳参照前面方法 〔 , 。
提取和 的分离采用潘志强法困 。
体外翻译产物的电泳分析 纯化后的 溶于无
菌水中 , 测定其含量使终浓度为 陀 · 一 ’的 在兔网状红细胞体外
翻译体系内翻译 , 翻译条件按试剂盒说明 。 翻译结束后 , 将 可沉淀的翻译产物与四
倍体积的裂解缓冲液 · , , , 甘油 , 琉基 乙
醇 混匀 , 在
’
水浴中处理 , 然后用 〔, , 和 ‘ 〔 〕法进行电泳 分析 。 电
泳浓缩胶和分离胶浓度分别为 和 , 用 ’ 标记蛋 白质的上样量为 脉冲
数 · 一 ’。 电泳结束后的凝胶处理用 〔”法 。 之后凝胶放入置有增感屏和 光胶
片的暗盒内 , 自显影 后冲洗胶片并在 一 光密度扫描仪上扫描 。
结果与分析
, 不同暗期长度光周期处理对牵牛花芽分化的影响
不 同 暗期 长度单 个 光 周 期 处
理 、 。
、
小 的幼
苗盆栽后开花结果 表 表明 , 子
十展开后立即进行 处理的幼
苗培 养后 植株开 花 , 处理 的
幼苗植株不开花 , 暗期长度为 、
光周 期 处理 的幼 苗植 株也 不 开
花 而 处理的幼苗培养后发
现有一花芽 , 但很快枯萎脱落 , 其
营 养 生 长 与不能 形 成 花 芽 处 理
、
, 的植株相似 , 即生长
较旺盛 。 这意味着在实验条件下 ,
暗期长度可能是牵牛植株由
表 不同暗期长度光周期处理后牵牛植株开花情况
‘
观察项 目 不同处理
一‘ 一
开花数 朵
包括花芽数 未观察到 未观察到 个小花芽
第 朵花出现
时间
第 朵花着生部位 第三节位 第二节位
叶腋 叶腋
, 表内数值为实验进行 时的观察结果 。
营养生长转变为生殖生长所需诱导光周期的临界暗期长度 。
不同暗期长度单个光周期处理对牵牛子叶蛋白质的影响
不同暗期长度光周期处理幼苗子叶蛋 白质的双向电泳图谱如图 所示 。 由图 可以
看 出 ,
·
, 、 , 号蛋白质不存在于短 日诱导开花的
子叶内 , 而在连续光照 , 或经过一定时间暗期处理但其长度不足以引起植株开花的子叶内
都出现这些蛋白质 , 即子叶内有这些蛋白质的存在 , 植株就不能开化 。 结合前面开花实验
可以推出 , 号蛋白质的存在可能与阻止花芽分化的启动有关 , 而植株能否顺利开花则与
号蛋 白质在子叶内消失有一定的联系 。 、 号蛋 白质存在于所有处理的子叶内 , 但是随
不同处理有一些变化 , 因此不能排除其相对较高含量可能与植株的营养生长较快从而阻
花芽分化的速率及花芽脱落有关的可能性 。
第 期 范国强等 长 日照处理对牵牛开花抑制作用研究
讨论
叶片是感受光周期的主要器官 。 在诱导条件下其产生的生理生化变化是植物开花的
重要原因〔‘。一 ‘ , 。 但 目前人们除光敏素外 , 未能阐明叶片细胞内与茎尖分化改变有直接联
系的物质 。 我们的实验结果表明 , 诱导后的子叶内有一些在长 日照下存在的蛋白质消失 ,
特别是 、 号蛋白质 , 这与前面的实验结果基本相同〔 , 。 表明长 日照处理的抑制作用似乎
可以在牵牛子叶内找到相关的物质基础 。 目前已开始的植物开花诱导过程中基因表达研
究 , 得到克隆的特异性较低〔‘ , , 很难说明牵牛植物开花过程中基因的活动状况 。 本实验结
果表明 , 长 日照条件下牵牛子叶内有特异的 存在 , 其在诱导条件下消失 , 但又出现
几种新的 , 这可能会为进一步研究牵牛植物开花的分子机理奠定基础 。 此外 , 这也
说明牵牛植物在短 日条件下 , 既有消除长 日照对开花的抑制作用又有对发育的促进作用 。
至于以上几种蛋 白质和 与牵牛花芽分化的直接作用还有待于进一步研究
。
参 考 文 献
任锡畴 , 张菊野 , 罗文华等 短 日照诱导前连续光照对红麻 , 印朋 如。 , 花形成的抑制作用 植物学报 ,
, 一
范国强 谭克辉 长 日照处理对牵牛开花的抑制作用 工 不同时间长 日照处理对花芽分化和子叶蛋白质的影响
西北植物学报 , ,
。 , 二 , , ,
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,
, , 召。才,
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汉 , ,
潘志强 , 潘乃稚 , 刘春清等 银合欢基因文库的构建和种子贮藏蛋白质的分离 植物学报 , , 。一
一
肠 “
, ,
亡 , , 一
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尸 , , 一
李立武 , 谭克辉 牵牛光周期诱导过程中相关特异蛋白质出现时期的研究 中国科学 , 。 辑
陈章良 , 翟礼嘉 高等植物基因表达的调控 植物学报 , ,
金仕萍 , 金淑梅 , 曹国仪等 牵牛开花诱导和几种磷醋酶的变化 植物学报 , , 一
郝遒斌 , 张玉竹 , 戈巧英等 光周期诱导对牵牛茎顶端分生组织形态及叶片中蛋白质合成的研究 植物学报 , ,
功 尺 , 肠乏 为 八 尺 , ,
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武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
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