全 文 ：广 西 植 物 G妞 i五 ai ae (3 ) : 23。一 3 2 4 .19 8 6鑫卷
甘蔗伤流液中保绿活性物质的分离与初步鉴定
许 鸿 源
(广西衣学院植物生理教研室 )
摘要 通过化学与物理学方法 , 从甘蔗 ( S “ g “ r 一ca ” “ } 伤流液中分离出五种活性因素 , 对离体叶片有
不同程度的保绿效应 。 依其化学性质判断 , 应属缥岭化合物 , 可能是细胞分裂素物质。
关键词 甘蔗伤流液 : 保绿作用 ; 嚓岭 ; 细胞分裂素
众所周知 , 离体叶片比正常叶片容易变黄枯死 。 C h ib ” “ 1华, 的研究证明卜只要能诱导
::端:薰戴翼{弘器短端麟躁黔题比较理想的实验材料 。 六十年代初期 , 金成忠等 曰 J 、 k e o d e “ ` 1和韩碧文等峥 I 分纂目在丝
瓜 、 向日葵和玉米的伤流液中发现了种类不同的保绿活性物质 。 近年 , 莫家让 ” 事报告甘蔗
伤流液对离体叶片也有明显的保绿效应 , 只是对有效成分未能进一步分离鉴定句本之报查甘尸 甲 ” ~
沐 尸 , 汀
~ 论 ~蔗伤流般中保绿活性物质的分离及初步鉴定结果 。 … 、
材 料 和 方 法
一 、 材料 实验用甘蔗品种为 “ 台糖 1 3 4 ” 。 4 月份种植 , 8 一 10 月价生长屁盛期采
集伤流液 口
二 、 方法
.1 伤流依的采收与处理 : 为避开昼间高温 , 减少污染 , 伤流液的采集 在 下午 e 点钟至
第二天早晨 8 点钟进行 。 从地面以上第二个节间 切 断 茎 杆 ( 谨访劈裂 ) , 按图 1所乳 用酒精消过毒的橡胶奶头 、 玻璃弯管和三角烧瓶收集伤流液 。 -
伤流收回后 , 逐瓶用精 密 p H试纸检查 , 将 p H
《 6 。 0 的 一各瓶合并 。 然后抽滤 , 除去可能会有的 茎
髓残湾 .
.2 仿流液的初步分离 : 根据我们 对 玉米伤流
液研究的结果 工” 1 , 估计甘蔗伤流 液 中的保绿活性
成分也是嗦岭化合物 。 因此 , 利用嚷吟可与银盐生
成专性沉途的原理 f ” 1 , 直接进行分离 。 用 量 筒取
一定体积的伤流液 , 加硫酸调 至 p H 二 1 . 0 ~ 1 . 5 ,
再加 2众% A g N O 3 , 至沉淀完全 。 离心 ( 2 , 0 0 转 /
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图 _ 1
a 。 橡胶奶头 .
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。 三角烧瓶 ,
甘蔗伤 i急}令的收集
甄、
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玻翔鸯督 ,
甘蔗残寨。
本项工作得到莫家让 、 林炎坤先生的支持 . 并承汪嵘 、 刘景丽同志帮助 , 谨致谢意 。
3期 许鸿源 :甘蔗伤流液中保绿活性物质的分离与初步鉴定
分钟 , _ 2 5分钟 ) 收 集 沉 淀 。 用 预先冰冻好的稀 A g N O : 反复洗涤沉淀 3 次 , 离心除去洗涤
液 。 然后在。。℃恒温水浴上用。 . 。 N H c l 对 沉 淀提取 5 次 , 每次半刁、 时 。 合异提取液 , 在
6 0℃恒温下浓缩至干 。 再反复加适量重蒸馏水 , 反复蒸干 , 以除去 H C I 。 将浓缩物稀释成一
定浓度 , 做生物鉴定 , 或者继续做薄层分离 。
3
. 银盐沉淀物的薄层分离 : 取一定体积伤流液 的 银盐沉淀 , 溶于 95 % 乙醇中 , 用定量
毛细管点样 。 吸附剂为微晶纤维素 , 展开系统为正丁醇 : 异丙醇 : 浓氨水 : 水 二 一 1 : 6 , 2 :
1
。 在 30 ℃下展开 4 5分钟 。 然后在 2 5 4 n m 紫外光下检查萤光斑点 , 并配合A g N O : 一嗅 酚 兰
试剂显色进行斑点定位 I ’ 名 , ` “ 〕 。 用不锈钢铲刮下载有萤光斑点的纤维素 , 移入 试 管中 , 用重
蒸馏水反复洗脱 , 至检查不出萤光为止 。 合并洗脱液 , 调至一定浓度进行生物鉴定 。
4
. 生物鉴定 : 保绿活性鉴定所用材料为 蒲公英 (D a n d e l io n) 叶圆片 ( 诱 cI m ) 。 在币7
一 9 c m 的培养皿中 , 先垫上用重蒸馏水饱和了的滤纸 , 再注入一定浓度的被试样品溶液 , 最
后均匀摆入叶圆片 。 每个样品处理 3 个重复 ( 3 只培养皿 ) , 每个重复 10 个叶圆片 。 在室内
散射光及 20 一 25 ℃条件下进行培养 , 逐日观察叶色的变化 。 以重蒸馏水或纤维素的重蒸馏水
提取液为对照 。
实 验 结 果
一 、 康伤流液的保缘作用 对照 ( 重蒸馏水 ) 组的叶圆片一般能存活 3 一 4 天 , 而伤流
液处理的叶圆片可存活 6 一 8 天 , 从而证明甘蔗伤流液确有保绿作用 。 这 与 莫家让 [ 么 l用甘
蔗离体叶片所做的实验结果是一致的 。
二 、 银盐沉淀物的保绿作用 用重蒸馏水将银盐沉淀物配成相当原伤流液浓度不同倍数
的溶液进行保绿试验 , 结果见表 1 。
表 1 银 盐 沉 淀 物 的 保 绿 作 用
T
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1 E f f e e t o f s i l v e r s a l t p r e e i p i t a t i o n o n s u s t a i n i n g g r e e n e o l o r a t i o n
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表 1 说明甘蔗伤流液中的保绿活性物质可 以生成银盐沉淀而被分离出来 。 同时 , 对离心
分离时的上清液进行生物试验 , 证明这种分离基本是完全的 。
三 , 菊层分离斑点的化学性质及保像作用 实验证明 , 甘蔗伤流液的银盐沉淀物经纤维
素薄层分离 , 在 2 5 4 n m紫外光下可检查出 6 个萤光斑点 。 自下而上依次编号为 ( 1 ) 、 ( 2 .)
( a 》、 ( 4 )和 ( 5 ) , 如图 2 所示 。 其中N o . 《 1 ) 、 ( 3 ) 、 ( 5 )在紫外光下呈紫褐色 , ( 2 ) 、
( 4 )呈亮绿色 。 因为它们都能在酸性条件下与银盐生成沉淀 , 并可被 A g N 。 : 一澳酚兰试剂显
色 , 所以可能是嗦吟类化合物。
广 西 植 物 弓卷
生物鉴定的结果 (见表 2) 表明 , 上述 5 种嗓吟化合物均有不囿
程度的保绿作用 。 其中 ( 忿 ) 、 ( 4 ) 最强 , ( 1 )最弱 。 但是从层析斑点
八 , } 的大刁
、 来判断 · ` “ , 、 ` 4 ,在伤流液中的含量较少 , ` 5 ,雌多。
U ( 5 ) !
( 4 )
( 3 )
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( 2 )
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图 2 银盐沉淀物的薄层分离
吸附剂 : 纤维素。
展开剂 : 正 T醇 ( b u t a及 0 1 ( 1 ) ) 、 异丙醇 ( p r o P各 n o l一 (名 ) ) 、 氨水
( Z a% )
、 水 ( 1 : 6 : 2 1 : i )。八Un甘.x
表 名
T瓦 b l e Z
薄层层析斑点的保绿作用
E f f e e t o f T L C
一 s P o t s o n
{ 纤维素重蒸馏水
} 提取液 (对照 )
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e d i s t i l l e d ,
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e x ` r a c ` o ` e e` ,。 , o , e ( c k )
s u s t a i n i 皿9 g r e e n c o l o r a t王。 九
处 理 样 品 ·
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6 天后保绿程度二
D e g汁 e o f , u s t a i n i n g g r o e n
。 o l o r a t i o n 基 f t o r 5 d a y s
8 天后保绿程度
)I o g r 。。 。 f : u s t a i n i n g g r e e n
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1。天后保绿程度
黄、 死
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+ 十 + 十 + }十 + + 十 l + + + 十 + 千 + + 十
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w a s s 之主m e s 皿 a 之e h e d , i t五 o r i g i . a l 。盆 . 血玄e ,
二 叶圆片的原始绿色记为 “ 十 十 + + 十 ” . 变黄而未死记为“ + ” 。
“ + + + + + ” 二 T h e o r i g i n a l g r e o n o o l o r a t i o n o f t五e r o 似红d f l a k o s “ + ” 二 T h七 f l ak e : , 七j七卜
t u r皿 e d y e l l o w b u t n o t d e a d
.
讨 论
我们的研究结果表明 , 甘蔗伤流液中至少存在五种保绿活性物质 。 虽然还有待进一步鉴
定其化学结构 ` 但是根据它们都能在酸性条件下与银盐生成沉淀 , 并可被 A g缸 O卜潦箭 兰
试剂显色等化学性质及在紫外线下呈现萤光的物理学性质来判断 , 可能是银岭钻合物 , 夜属
细胞分裂素类物质 。 由于结构上的细小差异 , 使它们表现出不同程度的生物活性, 一 ’
hc ib 鲜 lt s , 和 c a 6 , 二 , , `二 `早年都提出过根系以激素或 核 酸衍生物影响地上薇育活
力的假设拼E nt s hc 和 L e ht a m 等 ` 7 J根据近些年的研究工作指出: “ 细胞 分 裂蜜这案植物
内源激素是在根系合成 , 并通过木质部移往地上器官调节那里的发育与衰老犷。 我们的工作
签期 许鸿源 :甘蔗伤流液中保绿活性物质的分离与初步鉴定 233
今
对上述观点显然是个支持 , 尽管根系不一定是植物合成细胞分裂素的唯一器官 。 1t a il . , ’ 。 〕
和A kt 抽 “ ’ 等人更认为 , 细胞分裂素是把土壤条件 ( 温度 、 水分和营养等 ) 变化 的信息送
向苗端的传递者之一 。 也就是说 , 细胞 分裂素和根系合成的其他激素在栽培措施和农作物的
地上生长之间起着重要的纽带作用 。 我们在用银盐沉淀分离保绿物质的同时 , 也确实发现上
清液中含有促进离体叶片衰老变黄的物质 ( 另文报告 ) 。 因此 , 进一步弄清不同的栽培措施
怎样影响土壤条件的变化 , 这些变化又如何影响根系对细胞分裂素的合成及其与别种内源激
素的动态平衡等问题 , 对于人们能动地调控农作物的地上生长 , 提高栽培的经济效益 , 无疑
是有积极意义的 。
今 考 文 献
( 1 〕金成忠等 , 1964 : 根系伤流液及其有效成分对离体叶片活力维持的效应 , 植物生理学报 , 1 : 1一 .8
( 2 〕莫家让 , 1 981 : 甘蔗根系活力的研究 , 广西植物 , 1 ( 1 ) : 25 一 3仇
〔们 韩碧文等 , 1 9“ : 玉米伤流液中生理活性物质的研究 , I伤流液中保绿活性物质的分离与鉴定 , 植
物生理学报 , 3 : 17 5 一 18 4 .
〔 4 〕 A t k i n , R . K . , B a r t o n , C . E . a n d R o b i o s o n , D . K . , 19 73 : E f f e e t o f r o o t 一 g r o , i n g
t e m p e r a t u r e o n g r o w t il s u b s t a n e e s i n x y l e m e x u d a t e o f Z e a m a y s
.
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一 ,
2 4
* 4 75一4 8 4 。
〔 6 〕 C h i b n a l l , A . C . , 1 93 9 : “ P r o t e i n m e t a b o l i s m i n t h e p l a n t . , , Y a l e U n i v . P r e s s , N e ,
H a v e n
,
C o n n
.
〔 6 〕 C h i b n a l l , A . C . , 1 9 5 4 , P r o t e i n m e t a b o l i s m i n r o o t e d r u n n e r 一 b e a n l e a v e s . N e ,
P h y t o l
. ,
55
:
3 1一 37 .
〔 7 〕 E n t s e h , B . , L e t h a m , D . 5 . , P a r k e r , C . W . , S u m m o n s , R . E . a n d G o l l n o , , B . 1 . ,
1 0 7 9
:
M e t a b o l i t e s o f e y t o k i n i n s
.
i n S k o o g
,
F
. , e d
.
1 9 5 1 : P l a n t g r o w t 五 s u b s t a 皿 e e s
1 97。 , P r o e e e d i n g s o f t h e 10 t h i n t e r o a t i o n a l e o n f e r e n e e , J u l y 2 2一 2 6 , 107 9 . , P . 10 9 .
S p r i n g e r 一V e r l a g .
〔 8 〕 G e r h a r d S e h m i d t , 1 9 5 7 : M e t h o d s i n E n z y m o l o g y , v o l . , P . P . 7魂7一 7 75 .
〔 0 〕 I t a i , C . a n d V a a d i a , Y . , 1 9 75 : K i n e t i n 一 l i k e a e t i v i t y i n r o o t e x u d a t e o f w a t e r -
s t r e s s e d s u n f l o w e r p l a n t s
.
P h y s i o l
.
P l a n t
,
2 5
: 9 41一。44 .
〔1 0 〕 I t a i , C . , B e n 一 z i o n i , A . a n d o r d i n , L . , 2 9 7 3 : C o r r e l a t i v e e 五a n g e s i n e n d o g e n o u s
五o r m o o e l e v e l s a n d S h o o t g r o w t h i n d u e e d b y s h o r t h e a t t r e a t m e n t s t o t五e r o o t .
P h y s i o l
.
P l a n t , 2 。: 3 5 5一 3 60 .
〔11〕 K e n d e , H . , 1 9 6 4 : P r e s e r v a t i o n o f C五l o r o p h y l l i n l e a f s e e t i o n s b y s u b s t a n c e s
o b t a i n e d f r o 口 r o o t e x u d a t e . S e i e n e e , 1 45 : 1 0 6 6一 1 067 .
〔12〕 L o t五a扭 , D . 5 . , 1 0 67 : C h e m i s t r y a n d P h y s i o l o g y o f k i n e t i n 一 l i k e e o m p o u n d s . A n o .
R e 丫 . p l a n t p五y s i o l . , 15 : 35 2 .
( 13〕 M o t h e s , K . , 1 060 : u b e r d a s A l t e r n d e r B l a t t e r u n d d i e M o g l i e h k e i t i h r e r
W i e d e r v e r ju n g u n g
.
4 7
:
33 7一 35 1 .
〔14 〕 S r i v a s t a v a , B . 1. 5 . , 196 5 : I n v e s t i g a t i o n o f p u r i n 七一 l i k e e o m p o u n d s i n i m m a t u r e
m a i z e k e r n e l s
,
g e r 口 i n a t i n g b a r l e y s e e d s a n d y e a s t . A r e h . B i o e五e tn . B i o P h y s . ,
10 3 : 200一 2 05 。
( 25 〕 w o o d , T . , 1 055 : A r e a ` e n t f。 : d e t e e t i o n o f C h l o r i d e a n d e e r t a i n p u r i n e s a n d
2 34广 西 值 物
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w o r e p ; o b a b l了 p u r i n e一 l i k e e o m p o u n d s a n d o h o u ld b e l o n公 t o e y t o k i n i n o .
Ke y 份。 r d s R o o t e x u d a t e o f s u g a r一 e a n e ; A e t i o n o f s u s t a i n i n g g : e e n e o -
l o r a ti o n ; P u r i n e : C y t o k i n i n