全 文 ：武汉植物学研究 1999, 17( 1) : 94～96
Journal of Wuhan Botanical Research
4-PU和 6-BA对萝卜离体子叶衰老的延缓和
脂质过氧化的影响

朱　诚1　刘非燕2　曾广文1
( 1浙江农业大学生物科学系　杭州　310029)　　( 2 杭州植物园　杭州　310013)
EFFECT OF 4-PU AND 6-BA ON THE RETARDING OF
DETACHED RADISH COTYLEDON SENESCENCE
AND LIPID PEROXIDATION
Zhu Cheng1　Liu Feiyan2　Zeng Guangw en1
( 1 Dep artment of Biological S cience , Zhej iang Ag ri cultural Univer sity　Hangzh ou　310029)
( 2 H ang zhou B otanical G ard en　Hangzhou　310013)
关键词　4-PU , 6-BA , 萝卜子叶, 衰老, 脂质过氧化
Key words　N-Pheny l-N′-( 4-Pyr idyl) ur ea, 6-BA , Radish coty ledon, Senescence, L ipid
pero xidation
自 70 年代在植物衰老研究中引入自由基假说后,国内外不少研究表明在叶片衰老过程中确有自由
基的参与, 并导致脂质过氧化。近年来,许多研究者在植物生长调节物质延缓或加速植物衰老作用机理
的研究中也非常重视自由基的作用。Leopo ld 和 Kr iedemann〔1〕指出激动素有“基于自身氧化的刹车作
用”。Leshem 等〔2〕和 Dhindsa 等〔3〕报告细胞分裂素在延缓植物衰老方面的作用与它能清除自由基、阻止
自由基的形成有关。李伯林等〔4〕用燕麦叶片为材料,发现 6-BA 和 2, 4-D 在植物体内可作为直接和间接
的自由基清除剂而延缓植物的衰老。早在 50 年代中后期就有报告 N, N′-二苯基脲( DPU )及一些苯基脲
衍生物( Pheny l U rea Der iv ativ es, PUD)具有细胞分裂素的活性〔5, 6〕。4-PU 是首先合成的一种具有细胞
分裂素活性的 PU D〔7〕, 它的化学名称为 N-苯基-N′-(吡啶基)脲〔N-Pheny l-N′-( 4-Py ridy l) urea〕。国外曾
利用烟草愈伤组织研究过 4-PU 的活性及其对烟草愈伤组织生长的作用〔5〕。笔者研究了 4-PU 对萝卜离
体子叶衰老的延缓效应, 以及在延缓衰老上是否与细胞分裂素类有相似作用,以期为探讨应用于农业生
产的可能性提供依据。
1　材料与方法
萝卜品种钱选大萝卜( Raphanus sativus L . ) , 种子用 20% NaClO2 消毒 20 min, 冲洗数次, 在 25℃
暗中萌发 48 h,播于潮湿砂中, 置 25±2℃恒温室中培养, 每天光照 12 h, 光强 20
mo l pho tons
m- 2

s- 1, 取 12 d 龄均匀一致的幼苗离体子叶作为实验材料。离体子叶分别漂浮于蒸馏水和 0. 1 mg/ L 的
4-PU或 6-BA 溶液中 25℃黑暗培养,逐日取样测定分析。

收稿日: 1997-10-19,修回日: 1998-05-15。第一作者:男, 35岁,副教授(硕士) ,从事植物发育生理方面研究。
叶绿素用80%丙酮提取, 含量按 Arnon 方法〔8〕测定。蛋白质含量按 Bradfo rd 的方法〔9〕测定,以 BSA
作标准。SOD 活性: 取 1 g 材料, 按 1∶5( w / v )加入 50 mmol/ L、pH7. 8 磷酸缓冲液, 冰浴研磨, 4℃、
15 000×g 离心 20 min,取上清液按 Giannopolitis 和 Ries 的方法〔10〕测定酶活性,以抑制 NBT 光化学还
原 50%作为 1 个活性单位。CAT 活性: 取 1 g 材料, 在 50 mmol/ L pH7. 0 的磷酸缓冲液中匀浆, 4℃、
15 000×g 离心 25 min, 取上清液, 按何宇炯等方法〔11〕测定活性。MDA 含量按 Dhindsa 等的方法〔12〕测
定, 以 MDA 的克分子消光系数 ( 155 mmo l·cm- 1)计算 M DA 的含量。
2　结果与分析
2. 1　4-PU 与 6-BA 对萝卜离体子叶叶绿素和蛋白质含量的影响
叶片衰老的显著特征是叶片变黄, 叶绿素和蛋白质含量下降, 因此其含量高低可用作评估叶片的重
要指标〔13〕。图 1 可见,对照离体子叶在连续黑暗下叶绿素和蛋白质含量随着培养时间延长而显著下降,
4 d 后叶绿素和蛋白质含量仅为原含量的 9. 3% 和 37. 7%。经 0. 1 mg / L 的 4-PU 和 6-BA 处理可明显
地减轻叶绿素和蛋白质含量降低的速度, 4 d 后其含量分别保持原含量的 44. 7%、47. 7%和 53. 3%、
58. 9%。结果表明 4-PU 具有明显的延缓衰老的效应,与 6-BA 相类似。但与 6-BA 相比,培养1 d 时两者
对叶绿素和蛋白质含量的影响无明显差异;但培养 3 d 后, 0. 1 mg / L 4-PU浓度下,叶绿素和蛋白质含量
低于 6-BA ,这说明 4-PU 对离体子叶的保绿效应在培养后期较差。
图 1　萝卜离体子叶衰老时 4-PU和 6-BA对叶绿素( A)和蛋白质(B)含量的影响
Fig. 1　Ef fect s of 4-PU and 6-BA on contents of ch lorophyll ( A) and
protein ( B) during senes cence of detached r adish cotyled on s
2. 2　4-PU 和 6-BA 对萝卜离体子叶 SOD和 CAT 活性的影响
SOD和 CAT 是细胞内清除 O
2 和H2O 2的两种主要酶类。一旦SOD 和CAT 等保护酶活性降低,叶
图 2　萝卜离体子叶衰老时 4-PU和 6-BA对SOD( A)和 CAT( B)活性影响
Fig . 2　Ef fect s of 4-PU and 6-BA on the act ivit ies of SOD ( A) and CAT ( B) durin g
senes cence of detached radish cotyled on s
95　第 1期　　　　　　　朱　诚等: 4-PU 和 6-BA 对萝卜离体子叶衰老的延缓和脂质过氧化的影响
片 O
2 和 H2O2 浓度就会升高,从而加剧脂质过氧化程度,使膜结构及功能遭到破坏,从而加速组织的衰
老和死亡〔12, 14〕。对照子叶培养第 1 d, SOD 活性已开始下降, 4 d 后活性降低了 47. 5% , 经 0. 1 mg / L
4-PU和 6-BA 处理, 培养第 1 d 均无明显变化; 随着处理时间的延长,处理和对照之间的差别逐渐明显,
4 d 后 4-PU 和 6-BA 处理的 SOD活性比对照高 32. 2%和 37. 2% (图 2: A )。4-PU 和 6-BA 处理也延缓
了 CAT 活性的下降。对照 1 d 后已降低了 25. 6% , 4 d 后的降低了 62. 2%。而经 4-PU 和 6-BA 处理 1
d 后仅降低 9. 8%和 2. 5% , 4 d 后降低了 37. 7%和 29. 8% (图 2: B)。可见 4-PU 与 6-BA 能阻止子叶内
SOD 和 CAT 活性下降速率。减少 O
2 和 H2O 2产生速率, 保护膜结构。
图 3　萝卜离体子叶衰老时 4-PU和 6-BA
对 MDA含量的影响
Fig. 3　Ef fect s of 4-PU and 6-BA on
MDA level dur ing s enescence of
detach ed radish cotyledons
2. 3　4-PU 和 6-BA 对萝卜离体子叶 M DA 含量的影响
脂质过氧化产物——丙二醛( MDA )含量是脂质过氧化
程度的重要指标之一〔12〕。从图 3 可见 4-PU 和 6-BA 处理的
离体子叶, 在衰老的 1 d 后 MDA 含量略低于对照, 4 d 后对
照 M DA 含量比最初增加 3. 2倍, 而 4-PU 和 6-BA 处理仅增
加了 1. 90 倍和 1. 76 倍。而且离体子叶衰老过程中 MDA 积
累与 SOD 和 CAT 活性呈显著线性负相关, 相关系数分别为
- 0. 96( y= 3. 75- 0. 08x )和- 0. 89( y= 2. 62- 0. 06x )。
从本试验结果可以看出, 4-PU 对子叶有明显的延缓衰
老的效应,这可能与其阻止 SOD 和 CAT 活性的下降, 减少
MDA 的积累量有密切的关系。李伯林等〔4〕证明 6-BA 在延缓
燕麦离体叶片衰老同时, 抑制了 CAT 和 SOD 活性下降, 减
少 MDA 的积累量,并使自动氧化速率下降。我们的实验结果
也再次证明了这一点。同时也暗示 4-PU 对萝卜离体子叶衰
老的延缓效应的作用机理可能与 6-BA 相似, 与 6-BA、KT 和 2, 4-D 一样可作自由基清除剂而延缓植物
衰老〔4, 12〕, 在农业生产上有望用于代替细胞分裂素类物质来调控叶片衰老。
参 考 文 献
1　Leopold A C, Kreidemann P E . Plant Grow th an d Development . New Delhi: T ata M cGrgw -Hill , 1975. 545
2　Leshem Y Y, Wur zburger J , Gr osman S e t al. C ytokin in interact ion w ith f ree radical metabolism and senescence:
Ef fect s on end ogenous l ipoxygenase and purin e oxidat ion. P hy siol P lant , 1981, 53: 9～12
3　Dh indsa R S, Dhindsa P P, Reid D M. leat senescence and lipid peroxidation :E ffect s of som e phytohormones, and
scavengers of free radicals and singlet oxygen. P hy siol P lant, 1982, 56: 453
4　李伯林,梅慧生.燕麦叶片衰老和活性代谢关系.植物生理学报, 1989, 15: 6～9
5　周俊彦,郭扶兴.苯基脲衍生物的细胞分裂素活性.植物生理学通讯, 1994, 4: 7～13
6　Sosh iro T . Cytokinin act ivity of N -Ph enyl-N′-( 4-Pyridyl ) urea derivat ies. P hytochemistry, 1978, 77: 1 201～1 207
7　Brude M I, Zw er A S . Cytokinin act ivity of some subst ituted u reas an d thiou reas. P roc R Soc L ond on, 1969, 165:
245～265
8　Aroon D I. Copper enzym es in isolated chlor oplas t , polyph enolox idas e in beta valgaris . P lant P hysiol, 1949, 21:
10～15
9　Bradford M M. A rapid and sens iti ves of protein ut ilizin g the principle of protein-dye b inding. A nal Biochem, 1976,
72: 248～249
10　Giann op ol it is C N ,Ries S K. S uperoxide dismutase Ⅱ. Parif icat ion and quant itat ion relat iansh ip w ith water-solu-
ble pr otein in s eedlings . Plant P hysiol , 1977, 59: 315～318
11　何宇炯,徐如涓,赵毓桂.表油菜素内酯对绿豆幼叶衰老的促进作用.植物生理学报, 1996, 22( 1) : 58～62
12　Dh indsa R S, Plum b-Dh indsa P L, Thorpe T A. Leat s en escence correlated w ith increased levels of mem bran e
perm eabilit y an d l ipid peroxid at ion, and decreased levels of s uperoxide dismutas e and catalade. J Exp Bot, 1981,
32: 93～101
13　陆定志.叶片的衰老及其调节控制.植物生理生化进展, 1983, 2: 20～52
14　林植芳,李双顺,林桂珠. 花生离体叶片衰老的调节Ⅱ.激素对膜脂过氧化的影响.中国科学院华南植物研究所集
刊.北京:科学出版社, 1983. 3: 97～102
96 武汉 植物 学研 究　　　　　　　　　　　　　　　第 17卷