全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 23(1)：77— 82 2003 年 1 月
吲哚丁酸对桉树插条多酚氧化酶
的影响及其与生根的关 系
黄卓烈1，李 明2，谭绍满3，巫光宏1，詹福建1，龙 腾
(1．华南农业大学生命科学学院 ，广东广州 510642；2．兰州大学干旱生态学国家重点实验室 ，甘肃兰州 730000；
3．华南农业大学林学院 ，广东广州 510642；3．国家林业局雷州林科所 ，广东湛江 524348)
摘 要：尾叶桉 MLA无性系(简称 MLA)为难生根植物 ，尾叶桉 U6无性系(简称 U6)和刚果 12号桉 W5无
性系(简称 w5)为易生根植物。MLA插条内的 PPO活性 比 U6、w5的低 。用 吲哚丁酸(IBA)处理桉树的插
条后 ，在扦插生根的不同阶段 ，插条 内的 PPO活性呈现规律性的变化 。蛋白质含量呈上升趋势。PPO同工酶
谱带也随生根的进程出现增多现象。讨论了多酚氧化酶与桉树插条生根的关系。
关键词：多酚氧化酶；桉树；扦插生根；吲哚丁酸
中图分类号 ：Q944．54 文献标识码：A 文章编号 ：1000—3142(2003)01—0077—06
⋯ 一 一 ‘ 一‘ 一 一 一 ● Study 0n the relationshio between the chanRes 0f
activities and isoenzymes of polyphenol oxidase
一 一 ‘ n 1n ’ ‘ n
and the rootinR ot ucal V Ptus cuttings atter
treatm ent w itn lnd0lebutyric aCld J ■ l ● 1 l - ■ ● 1
HUANG Zhuo—lie ，LI M ing ，TAN Shao—man0，W U Guang-hong ，
ZHAN Fu-j ian ，LONG Teng
(1．College of Life Science，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China；2．National Key
Laboratory of Arid Agroecology，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China；3．College of Forestry，
South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China；4．Leizhou Forestry Institute
of National Forestry Bureau，Zhanjiang 524348，China)
Abstract：Eucalyptus urophylla S．T．Blade MLA clone(MLA)was one of the plants which roofings were
difficult．E．urophylla S．T．Blade U6 clone(U6)and E．ABL 1 2 Ws clone(Ws)were relatively easy—to—root
plants．The activity of polyphenol oxidase(PPO)in MLA was lower than that of in U6 and Ws．After the cut—
tings of Eucalyptus were treated with indolebutyric acid(IBA)，the activities of PP0 and the content of pro—
tein increased regularly in different stages of rooting．The isoenzymes of PP0 increased after treatment with
IBA．The relationship between PPO and rooting of Eucalyptus cuttings was discussed．
Key words：polyphenol oxidase；Eucalyptus；rooting of cuttings；indolebutyric acid
收稿 日期 ：2002-01-14； 修 订 日期 ：2002-03-20
基金项 目：广东省重点攻关项 目(99M042O1G)；雷州林业局资助项 目。
作者简 介：黄卓烈(1950一)，男 ，广 东廉江人 ，教授 ，博 士研究生导 师 ，留学 回国人员 ，从事 酶学和酶工程研究 。
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78 广 西 植 物 23卷
高等植物中普遍存在多酚氧化酶(polyphenol
oxidase，PPO)，这种酶不仅在植物的生长、发育中
起重要的作用，而且对植物的器官形态建成也起到
非常重要 的作用 。A1 Barazi et a1．C13用组织化学鉴
定法研究发现 ，PPO 位于不定 根 的起 源部位 ，对根
的发生和发展起重要 作用 。Bassuk et a1．[2)发现 ，
PPO的作用产物可以促进苹果的插条发根。Bhat—
tacharya et a1．C33发现 PPO活性的变化与 Phaseo—
lus mungo插 条不 定 根 的发 生 有着 非 常 一致 的联
系。Dhawan et a1．C43(1982)观察到凤仙花的不定
根发生时，PP0活性呈现出有规律 的变化 。种种迹
象表明，植物不定根的形态建成确实与 PPO有密切
的关系。
桉树是我国的主要造林树种。用桉树枝条进行
扦插时，插条一般难以生根。对于桉树扦插生根的
生理学和生物化学的研究，国内外的研究并不多。
有关 PPO活性变化与桉树插条不定根发生的关系
的研究在国内外还未进行过。针对这种情况，本试
验试图研究不同桉树在用吲哚丁酸(IBA)处理后，
在扦插过程中插条体内 PPO活性及其同工酶的变
化，以揭示 PPO与桉树不定根发生的关系，为桉树
生产和更深一步研究桉树的扦插生根机理提供一定
的理论依据 。
1 材料与方法
1．1供试材料及其处理
供试树种为尾叶桉(Eucalyptus urophyla S．
T．Blade)MLA无性系(以下简称为 MLA)和 U6
无性系 (以下简称为 U6)，刚果 12号桉 (E．ABL．
12)w5无性系(以下简称为 w5)。其中MLA是难
生根无性系，而 U6和 w5是相对容易生根的无性
系C53。试验使用桉树的组培苗萌芽条嫩梢作插条
进行研究。扦插基质是细河砂和黄泥混合，两种成
分的体积比为 1：1，在烘箱 中以 100。C高温消毒
30 min，取出待其冷却后，拌以百菌清，用量为 0．05
g／100 g基质，晾 24 h。母株为栽培于田问 8～1O
个月生的桉树组培苗。插条的剪取和准备方法见李
明等[5)所述。将插条基部插入 0．1 (此浓度经系
列浓度试验后确定)的吲哚丁酸(IBA)中 3 min后
取出扦插。扦插和插后管理方法见李明等[5]。定
期取集插条基部 3 cm茎段进行测定分析。试验处
理均重复 3次。由于桉树是难生根植物，不用激素
处理的对照插条在扦插后 3～5 d就死亡，因此本试
验无法得到完整的空 白对 照。
1．2聚丙烯酰胺凝胶 电泳法分离 PPO同工酶
PPO同工酶的电泳按李 明等[5)的方法进行。
显色后 ，用蒸馏水 冲洗 ，用 日本产 的 CS一930型凝胶
薄层扫描仪进行扫描 。
1．3 PPO活性及可溶性蛋白质含量的测定
PPO活性 的测定按李明等[5)所述的方法进行。
以每 1 min每 1 mg蛋白质在525 nm波长处改变光
密度 0．1为 1个活力单位(U)(U／mg·min)。可溶
性蛋白质含量的测定采用 BradfordC6~的方法。以
牛血清蛋白为标准蛋白。
2 结果与分析
2．1 IBA处理 MLA插条生根期 间的 PPO活性及可
溶性蛋 白质含量比较
当用 IBA处理 MLA插条后，在扦插生根过程
中 PPO活性的变化见表 1。结果表明，IBA处理的
MLA插条在愈伤组织诱导期(O～2O d)，其 PPO活
性逐渐上升，在不定根形成期(2O～25 d)稍有下降，
但在根伸长期(30～35 d)又恢复上升。表 2列出了
酶活性变化与处理时间的相关性分析。结果表明，
PPO活性与 IBA 处理后发根 的时间呈正相关。此
外，由于 PPO的决定系数是 0．901 5，表明在本试验
中，MLA 插 条在 生根期 间 PPO 活性 的上 升有
9O．15 的可能性是由 IBA处理后不同发根时间决
定的。其它原因造成 PPO活性变化的可能性只有
9．85 。
2．2 IBA处理 u6插条生根期 间 PPO活性及可溶性
蛋 白质含量的比较
由表 1结果可得出，PPO活性在整个生根期间
连续上升。相关性分析结果(表 2)表明，在 U6中，
PPO活性的变化与 IBA处理后 的发根 时间呈正相
关。显著性测定结果表明，PPO活性的相关性极显
著。此外 ，由于PPO的决定系数是 0．984 6，表明在
本试验中，PPO活性 的变化有 98．46 的可能性是
由 IBA处理后不同发根时间决定的。其它原因造
成酶活性升高的可能性只有 1．54 。这充分说明
在 U6中，插条不定根的发生和发展与 PPO的活性
变化有密切的关系。IBA处理的 U6在扦插生根过
程中其插条内 PPO活性变化及可溶性蛋白质含量
变化规律基本一致 。
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1期 黄卓烈等：吲哚丁酸对桉树插条多酚氧化酶的影响及其与生根的关系 79
2．3 IBA处理 Ws插条生根期 间 PPO活性及可溶性
蛋 白质含量 比较
用 IBA处理 w5后 插条 内的 PPO活性的变化
见表 1。结果表明 ，PPO 活性 在整个生根期 间一直
保持上升的趋势。相关性分析结果 (表 2)表 明，
PPO活性变化与 IBA处理后的发根时间呈正相关。
显著性测验结果，其正相关性极显著。由于 PPO的
决定系数为 0．698 3，说明在本试验中，PP0活性变
化有 69．83％的可能性是 由 IBA处理后不同发根时
间决定的，其它因素造成 PPO活性变化的可能性只
有 3O．17 。
2．4不同无性 系扦插 生根期 间 PPO的活性变化 比
较
为了便于比较难易生根无性系插条在扦插生根
期间的 PPO的活性变化 ，将表 1所列的数据按照不
同无性系进行方差分析。结果(表 3)显示，供试的 3
种桉树除 了在生根期间 的不 同阶段其 PPO活性具
有极显著的变化外 ，难易生根桉树的 PPO活性差异
也极显著 ，说 明易生根桉树 U6和 W5的 PPO活性
非常显著地高于难生根的 MLA。这从一个侧面揭
表 1 IBA处理 MLA、U6和 Ws插条生根期 间的 PPO活性变化
Table 1 Change of PPO activities during rooting stages in M LA cuttings treated with IBA
注：数字为3次重复的平均值，测定时间 3月中旬～4月下旬。
Note：Three repetitions were done in March and April．
表 2 IBA处理各桉树无性 系PPO活性变化的相关性分析
Table 2 Correlation analysis of the changes of PPO activity in clones after treatment with IBA
天数间 Among days
无性系间 Among clones
误 差 Error
总变异 Total variant
45．7555
28．5630
1．9500
76．2685
6．5365 46．93* * 2．77 4．28
14．2815 102．53* * 3．74 6． 51
0．1393 一 一 一
示 了难生根桉树和易生根桉树的重要区别 。
2．5 IBA处理对三种桉树 生根期 间 PPO 同工酶的
影响
2．5．1 IBA 处理 MLA插条后扦插生根期 间PPO 同
工酶的 变化 IBA 处理 的 MLA 插 条生 根期 间的
PPO同工酶有所变化(图 1)。生根当天至第 5 d同
工酶峰数相似，第 10 d时，酶峰数增加，到第 20 d
时 ，酶峰数又减少，以后一直保持到 30 d。
2．5．2 IBA处理 U6插条后扦插生根期间 PPO同工
酶的变化 从 图 2中可看 出，IBA 处理 U6插 条后
PPO同工酶也发生了变化。生根当天至第 5 d，酶
峰数不变，但这两天的同工酶的峰形不同。第 10 d
时，酶峰数增加。第 2O、30 d时，酶峰数都比10 d时
增加，但第 20 d和第 30 d这两天的酶峰形也不同
(图 2)。
2．5．3 IBA处理 Ws插条后扦插生根期 PPO 同工
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80 广 西 植 物 23卷
米
蓉
靛
Ⅱ
米
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相对迁移距离
ReIati ve mi grati on di stance
米
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相对迂移距离
ReI ati ve illi g rati on di stance
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米
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相对迁移距离
ReI ati ve ili gration di stance
相对迁移距离
ReI ati ve ili gration di stance
图 1 IBA处理 MLA插条后生根期间 PPO同工酶变化
Fig．1 Scan diagram of PPO isoenzymes during rooting stages in M LA treated with IBA
相对迁移距离
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米
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相对迁移距离
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图 2 IBA处理 U6插条后生根期 间 PPO同工酶变化
Fig．2 Scan diagram of PPO isoenzymes during rooting stages in U6 cuttings treated with IBA
ReI ati ve mi g rati on di stance
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相对迂移距离
ReI ati ve mi grati on di stance
图 3 IBA处理 w5插条后生根期间 PPO同工酶变化
Fig．3 Scan diagram of PPO isoenzymes during rooting stages in W s treated with IBA
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1期 黄卓烈等：吲哚丁酸对桉树插条多酚氧化酶的影响及其与生根的关系 81
酶的变化 从 图 3可看 出，IBA 处理 的 w5插条在
生根期间其体内的 PPO酶峰也有所变化。扦插当
天，酶峰数与第 5 d的一样 ，但这两天的峰形不同。
生根第 1O、2O、30 d的酶峰数依次有所增加。可见，
随着生根的进程酶峰数有增加 的趋势。
3 讨论与结论
据报道，植物的 PPO与不定根 的发生和发展有
着非常密切的联系(1．78]。这主要是与酚类物质有
关[ 10]。外源的酚类 物质 可 以使菜 豆的插 条大 幅
度增加[13。研究结果指出，PPO能催化酚类物质
与 IAA缩合 而形成一种 “IAA一酚酸 复合物”[12]，
这种复合物是一种生根的辅助因子，具有仪进不定
根形成 的活性[2、。有人发现 ，难 生根 的枝条含有较
少的酚类物质 ，容易生根 的枝条 则含有较多 的酚类
物质[¨]。Foong et a1．(143发现 ，在易 生根 的 Rho-
dodendron ponticum体内的 PPO活性就较高，而在
难生根 的“R．Jan Dekens”中 PP0活性 就要低 得
多 。本实验 的结果 表明 ，难 生根植 物 MLA 插条 内
PPO活性较低 ，因而可能催化形成的 IAA一酚类复
合物较少，导致对生根不利。而 u6和 w5体内的
PPO活性较高，可以推测其合成的这种复合物较
多，因而就能提高扦插生根率。
事实上，很多人都证明 PPO确实与不定根的发
生有关。Bhatacharya<153就曾经证明 PP0催化生
长素代谢，促进不定根的起源与发育。Hydrangen
macrophyla的茎组 织产生不定根 时，PP0活性剧
烈地上升(163。用胡萝 卜的愈伤组织进行培养时，伴
随着根点 的出现 ，PPO活性也 急剧上 升[17]。用 多
效唑处理菜豆的插条时，发现在其生根量大大升高
的同时，体内的 PPO活性也大幅度上升(183。在本
试验中，利用桉树插条作为研究材 料也 同样证实桉
树不定根的发生和发展与 PP0的密切联系。
IBA对插条的作用 ，是 IBA刺激 了形成层细胞
的活性 ，形成层细胞产 生大量 IAA，然 后通过 IAA
而起作用 的。而 IAA 能促 进 体 内 PPO 的活性 变
化，从而促进细胞的脱分化，产生愈伤组织。Bal-
akrishnamurthy~103认为 ，在 IBA 的作 用下 ，促进 了
基因的表达。本试验中随着发根进行 ，插条蛋白质
含量上升就可证明这一点 。基 因表达被 促进后 ，一
方面 PPO活性提高 ，另 一方面 又改变 PPO同工酶
数，从而将邻二羟基酚类物质与生长素结合而形成
一 种生根素 ，然后 由生根素促进不定根的发生。
当然 ，生根过程是一个复杂的代谢过程 ，不能简
单地认为施用某种生长素就能促进生根 。特别是对
难生根 的植 物施用生长 素也未必就能生根 ，而且当
生长素浓度不适合时反而抑制生根。因此，桉树的
生根除 了与 PPO有联 系外 ，还与许 多其 它因素有
关。要弄清楚其生根机理 ，还要进行大量的研究。
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