全 文 ：广 西 植 物G u i ha ia 1 0( 2) :4 29 一1 4 5.19 9 0
PG R一1 〔3 一 ( 2一岭咤基) 丙醉〕 对槟榔植株醋酶同工酶的影响
何和明
海南师范学院生物系 , 琼山 )
梁弦强
( 华南师范大学生物系 , 广州
提要 本试验采用聚丙烯酸胺凝胶电泳法 , 测定与分析槟榔不同器官 、 不同品种酷 酶 同工 酶
酶谱 、 畴量 、 晦带活性和分布状况 , 结果表明 : 经 P G R 一 1处理后 , 槟榔酣酶同工酶带 数 目、 着
色程度 、 酶带活性都比对照的显著增多 、 加深 、 提高 。
通过检测 , 清楚地看到槟榔酶带总共有 17 条 , 分为三大酶区 , 1区带有酶谱 6 条 , I 区 带有
酶谱 7 条 . 夏区带有酶谱 4 条。 各酶区 出现新酶带比对照的增多 n 条 , 带幅从狭变宽 , 带色 由 浅
变深 , 带位迁移从慢变快 , 酶带活性由弱变强 , 这是与用药浓度有相关联的 。
关键词 P G R 一 1 ; 槟榔 ; 醋酶同工酶
引 言
槟榔 ( A re c a ca t ec h o L . ) 是热带地区 多乍生木本 药 用 植物 , 以 P G R一 1 〔3 ~ ( -2 毗咤
基 ) 丙醇〕 处理之后 , 植株各器官外部形态 、 同化物质累积和转化都有程度不同的变化 , 有
利于植株生长 , 防止生理落花落果 , 增效作用也比 较明显 〔` 一 2 〕 。 这些变化与植株各 器 官中
的醋酶有何关系呢 ? 到 目前为止 , 尚未见报道 , 1 9 8 6年以来我们采用不同浓度的 P G R一 1 对
槟榔各器官进行喷布 , 随机定位取样检测 、 分析醋酶同工酶 , 比较不同发育期间 , 根 、 茎 、
叶和青果此酶同工酶谱变化动态 , 以便与其形态特征相互印证 , 为深入研究槟榔体内生理生
化变化与进一步推广应用 P G R 一 1 提供一些可靠的依据 。
材 料 与 方 法
一 、 供试材料
以 海南药材场第五作业区 1 9 7 2年定植的实生结果树与 19 8 5年培育的苗株 , 随机取植株的
根 、 茎 、 叶和青果为试材 。
P G R
一 1 是山东大学生物系馈赠的 , 纯度为七 80 %乳剂油状液体 , 有效成份 为 〔1 一 ( a -
毗咤 ) 丙醇 一 2〕 。
二 、 样品的制备
准确称取根 、 茎 、 叶和青果鲜样 2 克 , 用蒸馏水洗净后 , 以滤纸擦干剪碎并放入预冷的
研钵中 , 按每克样品分别加入 2 m l o . I M的 ( p H 7 . 5 ) K H : P O 4缓冲液 ,在低温水浴中研磨成
匀浆 , 以 3 0 0 0一 4 0 0 0转 / 分的速度离心 10 分钟 , 取其上清液用于酶的分析 。
三 、 同二醉的洲定分析
依据酶分子的带电性 、 形状和大小的不同特点 , 以及在电场中迁移速度的差异 , 便于在
介质上把各个酶分子分开来测定分析醋酶同工酶 , 然后用酶谱技术染色 , 使该酶催化反应的
底物与各个酶分子同时起作用 , 在暂短时间内显示出酶活性区带 , 进而从酶带数 目和染色程
15 J O四 创乳 恻一一一一一 ~一一一一目 一一一一一 ~ ~一. -目一. -一 二二 , 一 -一一 1 0卷O鑫识 f )0 . 14 20 . 22二
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度深浅 , 鉴别其同工酶的活性强弱 、 酶带数量多少 。
本研究采用聚丙烯酞胺凝胶电泳法 , 是在 p H S . 7的碱性系统中
进行的 , 其分离胶和浓缩胶的浓度分别为 7 %和 4 % , 电极缓冲液
为 T ir ,一甘氨酸 。 稳定电压 25 V / c m , 电流强度 Zm A / c m , 每槽
加样60 微升 , 加 0 . 01 %嗅酚蓝 3 滴于 _ _仁槽以示 前 沿 。 电泳试 验 在
0 一 4 ℃的冰箱内进行 , 时间为 3 小时 , 重复 3 次 。 电泳完毕 , 取
出的凝胶经蒸馏水漂洗后 , 置于瓷盘 中染色 。 染色底物用 30 m g 仪 -
醋酸蔡醋和 30 m g 日一醋酸蔡醋 , 溶于 3 m l的丙酮中 , 再加入60 m g 坚
牢蓝 R R盐 , 以 0 . I M p H 6 . 5 的磷酸缓冲液稀释至90 m l显色液 , 在
30 一 35 ℃下保温30 一40 分钟 , 待酶带呈现 出红 、 紫 、 褐色后 , 即用
自来水冲洗 , 再用 7 % 乙酸溶液固定 , 记 录、 照相 , 并作永久干板
保存 。
四 、 同工酶 区带的相对泳动率 ( R f) 计算参照 K o lu s 〔“ 三 介绍的
方法
R f 二 酶带迁移距离 / 澳酚蓝迁移距离
实 验 结 果
。
8 6 7
。
9 3 8
广C卜
Q
口秘甸班娜冲.姗
槟榔植 ( 苗 ) 株醋
酶洲工酶模式示意
臼咐各区拼和对泳
动率 ( J又f )
如强酬一 、 槟榔植株生长发育过程中醋酶同工酶的基本酶谱类型
通过测试分析 , 显示出槟榔植 株不同器宫不 同发育期间醋酶同
工酶谱和酶活性变化是不相同的 。 观测结果 , 看到酶谱区带总共有
10 条 ( 图 1 ) 。 各酶谱带在 7 % 聚丙烯醚胺凝胶 电刘: 的相对迁移率
( fR ) 详见表 1 。 而这 10 条醋酶同工酶谱带 , 从 负极至正极 ,
谱带聚集程度及显示的顺 序 , 可将整个酶谱划分 为 A 、 B 、
区域 。 其中 A 、 、 B ; 、 C , 、 C 。等酶带着色深 , 酶 i舌性最强 ,
色较浅 , 酶活 性也较弱 。 A 区带的迁移率为。 . 1妮一 。 . 29 2 ,
按 其
C 三大
、
C
, 。酶带次之 , 共他酶带着
3 条酶带 , A , 酶带深红色 ,
sB有
其余 2 条显 色微弱 。 B 区带的迁移率为 0 . 4 78 一 0 . 67 3 , 有 5 条红紫色酶带 , B ` 带 显深红色 ,
B
. 、
B
: 却显紫色 , 余者均显紫色较弱 。 C 区带的迁移率为 0 . 8 6 7一 0 . 93 8 , 有 2 条紫红色带 ,
其中以 C 。显深红色 。
表 1 槟榔植 (苗 )株醋酶同工酶谱与谱带迁移率的比较
. . . . . . 曰曰 . . . . . . 口 . . . . . . . . 口 . 曰 . . . . . . .城 ` . 口 . . . 目曰
二勺一兰一一`匕二1 一一…- 一兰一堕一…一二一二一二一…一二一三一竺止二兰一 }二兰二2-迁移率 ( R ` ) } 0 · 1 4 2 “ · “ 2 1 。 · “ 。2 } 0 · 遵7 8 0 · 5 1 3 0 · 5 58 0 · 5 93 0 · 67 3 } 。 · 8 6 7 。 ` 9 3 8
. . . . . . 目 . . . 曰. . . 口 .
. C ,酶带为根 、 茎 、 叶和青果共有的酶带
二 、 P G R一 1对镇榔不同器官醋醉同工醉影晌的状 况
从图 2 一 ( D ) 中可以看出 , 不经 P公R 一 1处理的根 、 茎 、 叶对照组 , 仅有酶谱带 6 条
2期 何和明等: P GR 一 1(3 一 ( 2一毗吮基) 丙醇〕 对槟榔枝株醋酶同工酶的影响
. . .强 翻 . .较弧 .目 .中 口口 .弱
, .刃.互!IJppx行`内J4.合O
l
皿.J知”卯
( 根 、 茎 、 叶 = 2 : 4 : 4 )
其中活性强的酶带有 1条 ,
活性中等的酶带有 3 条 ,
经 P G R一 1处 理 后的试
材 , 电泳检测结果 , 初步
确定它们呈现出的醋酶同
工酶谱带总共有竹条 , 主
要分为三大酶区 (图 2 ) 。
由负极向正极方向泳动速
度较慢的第 I 酶反 内 , 可
似 看到酶谱带有 6条 ,其相
对泳动率范 围 ( R : 二 0 . 01
~ 0
.
0 4 4 ) , 泳动中等的第
兀酶区内 , 可以看到酶带
有 7 条 ( 其中招 P 区带一
般较宽 ,着色深 , 活性强 ,
这可能是多条酶带组成的
缘故 ) , 这一酶区的泳动
迁 移 率 R , 二 0 . 0 5 9一
, O P
1 1 p
1 2 p
1 3 P
: R二 , s , L , R ,司 5 2 L Z R , 。 s , .L 3 R 。沪一 ` . ,一 . . . . . 曰 . . . ` J一 ` , 一 . ~ . . . 口. . . . 闷 ` 产 . . . . . . . . . ,
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1 7 P J
图 2 P G R一 尾对槟榔才占株解 、
刊,类
处理 :
很石R ) , 茎` S ) . 尸
茎 、 侧一酚酶娜工酶酶谱的影响
( L )
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z s o p p 。 ( R s S : L , ) ; P . C 卫二 ( R一 S` I ` ) 。
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。 . 0 8 4 ; 第班酶区 内有酶带 4 条 , 其迁移率 R : 二 0 . 0 9 3一 0 . 1。 , 在 第 I 和第 I 酶 区 之 间 有一
段较宽且明显的空白区段 (0 . 0 4 < R , < 0 . 0 5 9 ) , 在 第 兀、 班酶区之间的空 白区段较窄 (0 . 08 4
< R
, < 。 . 09 3 ) , 而在 R ; < 0 . 0 9及 R ,> 0 . 10 的两端也都来检测到酶活性区带 。
上述测定反映出 , 供试材料从负极到正极呈现 出三大酶带区域的 17 条酶带中 , 主要酶带
都集中在 中带区 ( l ) 与快带区 ( l ) 范 围 , 其 中 亚带 8 一 1 1P 、 l 带 14 一16 P 和 I 带 1 . 3 p
酶带面积较宽月_着色深 , 酶活性强 ; 在慢带区 ( I ) 内的酶带相对活性一般却呈中等 , 并 由
于泳动距离较短 , 相对泳动率也不甚稳定 , 故有实验的重复性略差的现象 。 现将其所 获得的
结果 , 列于表 2 。
表 2 显示出 , 槟榔植 ( 苗 ) 株不同器官 , 由于用药浓度不同 , 其醋酶同工酶谱带的变化
十分明显 , 而该酶活性的大小 , 差异程度表现在 : 根 、 茎 、 叶的各酶区新酶带的着色深浅 ,
分布数 目可随泳动率 ( R : ) 快慢 , 与对照相比依次多出 2 较强 、 1 中酶带 ( 根 ) , 5 强 、 i
较强 , 而 减少 1 弱带 ( 茎 ) , 至于叶则多出 4 强 、 1 中 、 减少 1 弱酶带 。
三 、 p G R一 1对槟榔不同类型青果醋酶同工酶影响的分析
( 一 ) 槟椰青果的酶谱特点 : 电泳测得结果 , 槟榔青果的酶酷同工酶图谱如图 3 所示 。
分析图 8 得知 , 不 同类型青果酶谱是有所差异的 , 但又具有一个共同的特点 , 那 就 是 经 用
P G R
一
1 处理的幼 、 青果酶带较多 , 带增加的数量可因用 药浓度 与青果类型的不 同而异 , 观
恻结果一般却多出 1 一 4 条酶带 。
( 二 ) 槟榔青果酶谱的分析与比 较 : 大凡用 P G R 一 1 药液处理后 , 槟榔的幼 、 青果醋酶
谱带数量都有明显的变化 , 变化程度因用药浓度不 同而异 。 区带数增多比例分别为 5 : 8 : 8
广 西 植 物 10 卷
表 2槟榔植蛛不同器官甭酶同工酶的比较
C K( 0 ) I( 50 ) I( 10 0( !150
1强 、 1中
( 15 2
、
z 7 p)
1强 、 2中
( 1 1 3P
. 贾6 1、 1 7P)
1强 、 1较强 、 2中
( 15 1 p
、
1 7 p
,
1 2 6
、
1了P )
1 强 、 2 较强 、 2 中
( 1 1 5 p
.
1 1
、
s p
,
1 1 2 p ) 一
1 中 1较强 、 1 中 2 较强 、 1 中
(I百且
1 强 、 2 中 、 1 弱
( 互1 5 P , 1 3 P .
1 1 1
、
7 p )
1 强 、 1 较强 、 1 中 5 强 、 1 较强 、 2 中万1 5 P , 1 8一 1 I P ,
7P
,
I 峨p ,
( 1 1 3P
,
1 1 5
、
17 p )
3 P
,
1了p
) l
1 强 、 2 较强 、 2 中
( 1 1 6 p
,
1 1 4 P
,
1 I P
. 互3 p , 1 1 2P )
1 较强 、 1 中 、 一 1 弱 。 { 4 强 、 i 较强 、一 1 弱 。 2 较强 、一 1 弱
2 强 、 2 中 、 1 弱
( 互 1 5 p , ! i i p ,
1 3 P
,
I g P )
2 强 、 1 中
( 1 i 3p
,
1 x s p
,
1 7 P )
3 中夏8 、 1 0 、
1 7
,
g P
,
2 强 、 3 较强 、 1 中
( 1 1凌、 1 6P , 1 2 、
s p
、
1 i 3 p
.
1 6 P )
礴竿们限l1P,孙
一 1中 、 1弱 3强 、 1中 、 一弱 。 3较强 、 一 1中 、 1弱
嘿畴\一酶带霹爵卜\ \...一根茎叶
(幼果 ) 与 6 : 8 : 5 (青果 ) , 其
中以 I O 0 p p m 处理的谱带着 色浓 、 带
面宽 、 活性增强尤为显著 。 而新酶带
数的增多主要集中在 慢带型 I 区和中
带型 l 区 , 幼 、 青果新酶带的出现有
6 条 , 比对照的却多出 4 条 , 占所有
酶带的 54 . 5% 。
酶带的对比结果 , 反映 出 槟 榔
幼 、 青 果 既 拥 有 3 p 、 4 p 、 i o p 、 和
n p 等共同的酶带 , 又持有各 自特有
的酶带 , 在幼果中固有的 l p 、 Z p 、
6 p 等酶带 , 都是 青果中和对照组未
发现的 。 总的来说 , 随着槟榔青果的
发育趋向 , 用 P G R 一 1 处理过后 , 醋
酶同工酶数 目 、 着色深浅和活性强弱
都显示出有增多 、 加深 、 提高的变化
动态 。 这说 明 P G R 一 i 能诱导青果出
现新酶带和增强酶活性 , 进而使机体
正常的代谢强度比对照的增大 , 导致
槟榔提高产量是一致 的 1 2〕 。 因 此 ,
一 自口翻 . - 一 口. . . . . . . . , . ( R f》e4
六王J一!一节ll p 9 .飞行,Z p 公. 2 11
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图 3 P G又一 1对槟榔不同类型青果醋酶同工酶酶谱的影响
种类 : 幼果 青果
处理 : C l交 ( o p p 二 )
r A
·
幼果咬找
、 C
*
SOp p m
1 0 0 P P也
1 5 0 p p血
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青果呢耳、
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5 0 p p皿
1 0 0 P p m
1 5 0 p p也
2期 何和明等 :P GR 一 1〔 3一 (2一毗咙基 )丙醇〕 对槟榔植株酮酶同工酶的影响
在生产中测试槟榔青果醋酶同工酶的变化 , 是进一步探求槟
榔机体生理生化变化的一项有实用价 值的指标 。
四 、 P G R 一 1对槟梅不同品种青果醋醉同工酶影响的对比
图 4 所示与对比结果 , 可以看出经 P G R 一 1 处理后 , 不
同品种青果呈现出的醋酶同工酶谱和酶活性有所不 同 。 检测
给果得知总共有酶谱带 12 条 ( 图 4 ) 。 按其染色显示集 中程
度这 12 条谱带可分为三种类型 : ( 1 ) 慢带型 : 有 7 条酶带
( l a一 7 a ) , 迁移率 ( R f )为 0 . 0 7 5一 0 . 3 2 8 , ( 2 ) 中带型 :
有 3 条酶带 ( s a一 1 0 a ) , 迁 移率 ( R , ) 为 0 . 5 5 2一 0 . 6 4 2 ;
( 3 ) 快带型 : 有 2 条 酶 带 ( l z a一 1 2 a ) , 迁 移 率 ( R f )
为0 。 7 4 6一 0 . 80 5 。
图 4 还表明 , 对照的有 4 条酶谱带 ( 其 中 I 区有 3 条较
强的酶谱带和 1 条痕迹 ) 。 但经 P G R 一 1 处理后 , 海南槟榔
酶谱带的分布 、 数 目和着色程度都有明显差异 , 与对照相比
酶带则增多 5 条 ( 其中 I 区有 8 条强酶带和 2 条较强酶带及
1 条痕迹 、 亚区有强 、 较强酶带各 1 条 、 l 区 有 强 酶 带 l
赘} {…凿二 二二一德盛二 : 二 召石` 二言… 1二 口… . .… ,I 日一, J. . . 口}面面
臼日口. . .1二 孟 :
条 ) 与此同时着色加深 、 活性弧的有 5 条 , 活性较强的有 1
活性中等的有 2 条 。 而泰国槟榔比对照的酶带却增多 6
图 4 尸G R一 1对槟榔不 同品种青果
醋酶同工酶谱的影响
种类 : A . C K . B . 海南槟榔 :
C
. 泰国槟榔 ;
处理 : A . o p p m ; B . C均以 10
P P m
。
, 比海南槟榔的酶带增加 2 条 。 从着色程度与此酶活性来说 , 泰国槟榔青果 I 区带有 4 条
条条
着色深 、 活性强的酶带 、 2 条较强和 1 条弱的酶带 ; 海南槟榔青果只有 3 条强带 、 2 条中等
带 , 其余 ( I 、 l ) 区带数几乎没有差异 , 均为 2 条与 1 条 , 但其区带位置 , 带面宽度都有
所不同 , 这说明药液诱导泰国槟榔青果醋酶同工酶的活性比海南槟榔青果强 。 这为槟榔不同
品种的鉴别提供相应的生化测试手段 , 也为生产者应用推广 P G R 一 1 提供一些依据 。
小 结 与 讨 论
槟榔为热带地区 药用植物 , 属多年生常绿乔木 , 地处我 国热带北缘的海南岛 , 宜于种植
槟榔 , 惟有生理落花落果严重 , 管理粗放 , 产量较低 。 本试验用 P G R 一 1 药液处理 , 通过电
泳检测手段 , 分析获得上述结果 , 反映出同一试株不 同器宫 、 不 同类型的果实或不 同品种青
果的醋酶 同工酶带数目 、 着色深浅 、 迁移率快慢和酶活性强弱与对照相 比 , 都有 明 显 的 变
化 , 呈现差异在于 : 带幅从狭变宽 、 带色由浅变深 , 种间带位和酶带数 目也 有 差 异 。 据测
知 , 泰国槟榔和 海南槟榔带型的递变与酶活性的增强 , 均比对照的提高 1 一 1 . 5 倍 。 这说明
酶带增多与 P G R 一 1 的处理是有一定内在联系的 。 试验还表明 ,槟榔醋酶 同工酶有带 比无带 、
多带比 少带 、 显带比隐带 、 宽带比狭带在数量 、酶活性的表现程度上作用大 ,而且带位越低 ,
带条越宽 、 带色越深 、 作用越大 , 增效反应越明显 。
另外 , 值得指出的是 , P G R 一 」处理后 , 槟榔 同一植株的不同器官或者不 同品种的同一器
官 , 新酶带的出现是不同的 , 这是 由于不 同器官对同一浓度的药液 , 或者 同一器宫对不同浓度
的药液 , 诱发生理效应存在差异的缘故 。 至于槟榔醋酶的生理功能如何 ? 其酶的合成和它的
5 1 4广 西 植 物1 蜷
功能活性作用发生在什么水平? 仍有待于今后深入研究与探索 。
参 考 文 欲
( 1 〕 何和明:
〔2 〕 何和明:
P2 0 一2 5 。
〔 3〕 Kuh s u ,
e l e g
.
P G R 一 1 对槟榔叶和果实发育的影响 , 中药材 , 1 9 8 8年第 5 期 , p 3一 6 。
P G R
一 1 对槟榔植株某些生理过程的影响 , 海南大学学报 ( 自然科学版 ) , 1 9 8 年 , 第 4 期 ,
L
.
J
. , e t a l
.
2 9 7 5
,
D i s t i n g u i s b i n g R o s e C u l t i v a r s b y p o l了 a e r y l a m i d e g e l
E F F E C T S O F P G R一 1 O N T H E E S T E RA SE
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Ab s t八 e t T h e z v m i。 g r a m 奋a c t i v i t y a n d : i t u a t i o n 。 f d i p l y o f e s t e r a s 。 i s o e n 灯 。 e i n
d i f f e r e n t v a r i e t i e s a n d d i f f e r e n t o r g a n s o f A r e e a e a r e c h u w e r e a n a l y z e d u s i n g t e e h -
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K e y w o r d s A r 亡e a ; P G R一 1 ; e s t e r a s e i s o e n z y m e