全 文 ：2000-10-18收稿 , 2001-02-02修回。
广西科学 Guangxi Sciences 2001, 8 ( 2): 135～ 137
白花泡桐根分化过程中过氧化物酶、
IAA氧化酶和过氧化氢酶的变化
Activities of Peroxidase、 IAA-oxidase and
Catalase in the Development of Adventitious Root
of Paulownia foutunei ( Seem. ) Hemsl
韦素玲
Wei Suling
(广西师范大学生物系　桂林市育才路 3号　 541004)
( Dept. of Biology , Guangxi Normal University, 3 Yucailu, Guilin, Guangxi , 541004)
摘要　为了解过氧化物酶、 IAA氧化酶和过氧化氢酶在植物不定根分化、 发育过程中的作用 , 在实验室内分析
测定白花泡桐 [ Paulownia f outunei ( Seem. ) Hem sl]不定根分化过程中过氧化物酶、 IAA氧化酶和过氧化氢酶
活性的变化。结果表明: 过氧化物酶在根分化 0 d～ 2 d的活性下降 37. 6% , 随后逐步上升 ; IAA氧化酶活性在
0 d～ 2 d内迅速下降了 52. 6% , 随后逐步上升 ; 过氧化氢酶的活性在不定根分化过程中逐步上升 , 0 d～ 4 d酶
活性从 5. 1上升到 10. 5, 从第 4天开始活性增加减慢。
关键词　白花泡桐　根分化　过氧化物酶　 IAA氧化酶　过氧化氢酶
中图法分类号　 Q 945
Abstract　 The activity of peroxidase、 IAA oxidase and ca talase of Paulownia f outunei ( Seem. )
Hemsl were analyzed in the development of adventitious root of Paulownia f outunie ( Seem. ) Hem-
sl. In zero day to 2 days of adventitious roo t development , peroxidase activi ty decreased by 37. 6%
and then increased steadily; IAA-oxidase activity decreased by 52. 7% , and then increased prog res-
sively. Whereas catalase activity increased f rom 5. 1% to 10. 5% from zero day to four days of ad-
ventitious root development, and increased slow ly in activi ty af ter four day s.
Key words　 Paulownia foutunei ( Seem. ) Hemsl, roo t development , peroxidase, IAA oxidase,
catalase
　　根作为植物的重要器官 , 对其分化、发育的研究
近年来受到越来越多的重视 [1～ 9 ]。植物不定根发生虽
受多种内外因素影响 ,但内源和外源激素可能在根原
基形成中起关键作用 [ 10～ 12 ] , 特别是与内源 IAA的含
量及变化关系密切 [13, 14 ]。 而内源 IAA含量的变化又
受过氧化物酶、 IAA氧化酶等的调节 [15 ]。为了解上述
3种酶在植物不定根分化、发育过程中的作用 ,我们
根据白花泡桐 [Paulownia f outunei ( Seem. ) Hemsl ]
在植物组织培养过程中 ,不定根分化同步性好 ,均一
性较强的特性 ,选择白花泡桐作材料 ,测定 3种酶在
其不定根发生过程中的变化 ,探讨 3种酶与材料内源
IAA含量变化、不定根形态发生之间的关系。
1　材料与方法
1. 1　材料
白花泡桐种子。
1. 2　方法
1. 2. 1　材料的培养
白花泡桐的果实 ,用 70%乙醇擦洗表面 ,然后放
入 0. 1% HgCl2中消毒 10 min, 无菌水冲洗 4次。然
后在无菌操作工作台上切开果实 ,将种子接到 MS培
养基中培养 , 10 d左右种子开始萌发。当苗高达 4 cm
～ 5 cm时 , 把它们切成 1 cm左右的茎段 , 每段带一
个节 ,接入 MS+ BA 2 mg /L的分化培养基中培养 , 7
d左右腋芽开始萌发。当腋芽长至 2 cm～ 3 cm时 ,又
按上述方法进行切割培养 ,得到大量材料。将芽切下
转入 1 /2M S+ IBA 1. 5 mg /L的根分化培养基中。2 d
～ 3 d时可见不定根产生。分别取 0 d、 2 d、 4 d、 6 d
的培养材料 , 用于酶的活性测定。
1. 2. 2　过氧化物酶活性测定
酶活性的测定参考文献 [16, 17]的方法 ,略加修
改。取植物材料 1 g , 20 mmol /L K H2 PO 5 ml于研钵
中研磨成匀浆 , 4 000 r /min离心 15 min,取上清液 ,
于 4℃保存。残渣再用 5 ml K H2 PO溶液提取 1次 ,合
135广西科学　 2001年 5月　第 8卷第 2期
DOI : 10. 13656 /j . cnki . gxkx . 2001. 02. 016
并 2次上清液。于 4℃下保存。
取比色杯两支 ,一支中加入 3 ml 0. 3%愈创木酚
( 0. 02 mol /L , pH值 5. 6磷酸缓冲液配置 ) ,加酶粗提
液 200μl和 0. 6% H2O2 300μl, 摇匀 , 立即记时 , 用
1 cm比色皿 ,于 723型分光光度计测量吸光度 ,用秒
表记录时间 ,每 1 min读数 1次 ,读数于波长 470 nm
下进行。以每分钟光度变化值表示酶活性大小。对照
用缓冲液代替 H2O2。
1. 2. 3　过氧化氢酶活性测定
取过氧化氢磷酸缓冲液于 100 m l碘量瓶中 , 置
于 25℃水浴中保温 , 然后加入 1 ml提取液 , 准确保
温 3 min后 , 立即加入 2 ml 1 mol /L H2 SO4终止反
应 , 再加入 0. 5m l 10% KI和 1滴钼酸铵。放置 3 min
后 , 用 0. 01 mol /L Na2 SO3滴定 , 快到终点 , 溶液呈
浅黄色时 , 加 2～ 3滴淀粉指示剂 , 继续滴定到蓝色
消失为止 ,记录消耗的 Na2 SO3毫升数 (B )。按公式 Uc
= (B - A) × F× N 1000 /2× 3计算酶活性。
在上述条件下 , 每分钟催化分解 1μg分子 H2O2
的酶量规定为 1个酶活力单位。式中的 Uc为活力单
位数 ,F为酶液稀释倍数 , N为 Na2 SO3的当量浓度 , 3
是反应时间。
1. 2. 4　 IAA氧化酶活性测定
参照 Tang等 [ 18]和 Lee[19 ]的方法 , 略作修改。分
别称取根诱导 0 d、 2 d、 4 d、 6 d材料 1 g , 研磨成
匀浆 ,加 10 ml磷酸缓冲液稀释 , 4 000 r /min离心 20
min, 所得上清液即为粗酶液。取 2 ml上清液 , 加 4
m l丙酮。沉淀过夜 , 15 000 r /min离心 15 min后 ,再
加 3 ml试剂 1 ( 198μg MnCl2 , 163μg二氯酚 , 200μg
IAA,用磷酸缓冲液配制 ) , 25℃黑暗下保温 1. 5 h,取
2 ml保温液加到试剂 2 ( 0. 135 g FeCl3溶于 50 m l
35%的 HClO4中 ) , 再于 25℃黑暗条件下放置 40
min, 530 nm比色。对照除酶液用磷酸缓冲液代替外 ,
其余成分与之相同。
根据读数从标准曲线上查出相应 IAA残留量
(或用直线方程计算反应液中 IAA残留量 )。用开始
时加入的吲哚乙酸量减去酶作用后残留的 IAA量 ,
即得被酶分解破坏的吲哚乙酸量 ,以每毫升酶液 1 h
内分解破坏吲哚乙酸量 (μg )表示酶活性大小。
2　结果
2. 1　过氧化物酶活性的变化
过氧化物酶在不定根分化过程中的活性如图 1
所示。 从图中可以看出其活性在 0 d～ 2 d内下降了
37. 6% , 随后迅速上升。当第 6天不定根出现时 , 其
活性超过 0 d材料的 38. 3%活性。
图 1　不定根分化过程中过氧化物酶活性变化　　 Fig. 1　 Activity of perox idase in th e developm ent of ad-
ventitous ro ot
2. 2　过氧化氢酶活性的变化
过氧化氢酶的活性在不定根发生过程中呈现出
逐步上升 (图 2)。 0 d～ 4 d酶活性从 5. 1上升到
10. 5,增加了 1倍多。但从第 4天开始活性增加减慢。
图 2　不定根分化过程中过氧化氢酶活性变化　　 Fig. 2　 Activ ity of catalase in the development o f adventi-
tous roo t
2. 3　 IAA氧化酶活性的变化
在不定根分化 0 d～ 2 d内 , IAA氧化酶活性迅
速下降了 52. 6% ,随后逐步上升 ,但其活性在第 6天
仍未达到原水平 ,仅为原酶活性的 73. 1% (图 3)。
图 3　不定根分化过程中 IAA氧化酶活性变化　　 Fig. 3　 Activ ity of IAA oxidase the development of in ad-
ventitous ro ot
3　讨论
过氧化物酶具有广泛利用各种酚类及吲哚类化
136 Guangxi Sciences, Vol. 8 No. 2, May 2001
合物作为氢供体的能力 ,在呼吸链电子传递的多条途
径中 ,过氧化物酶系统有重要作用 , 并在植物分化生
长中起重要作用 [20 ]。梅慧生等人 [21 ]发现在芥菜子叶 ,
下胚轴切段和离体根的愈伤组织在发育中的形态变
化都与过氧化物酶的变化有关 ,并认为它可作为细胞
分化的指标。 且发现过氧化物酶谱的先于形态分化 ,
由此 ,可以进一步理解过氧化物酶的变化在组织细胞
分化中作用。王水平等人 [ 22]在研究棉纤细胞与 IAA
氧化酶和过氧化物酶的关系时指出: 过氧化物酶活性
在早期略高 , 10 d～ 20 d期间相对较低 , 20 d后快速
上升。同样 ,我们在分析白花泡桐不定根分化中发现 ,
过氧化氢酶在根分化的初期 ( 0 d～ 2 d)活性稍有下
降 , 随着根原基的形成和发育 , 其活性迅速增长。表
明过氧化物酶与不定根的分化和发育有关。
IAA氧化酶与植物体内 IAA的含量有密切关
系 ,而影响组织器官的分化。秦新民等 [13 ]在研究白花
泡桐不定根分化与内源激素变化的关系中发现 ,内源
IAA含量在 0 d～ 2 d内增加 3倍 ,随后逐步下降 ,并
与根原基的发生与生长一致。我们对白花泡桐不定根
分化过程中 IAA氧化酶活性变化的测定结果表明 ,
在不定根诱导的 2 d内 IAA氧化酶活性迅速下降 ,
随后逐步上升 ,与内源 IAA含量的变化是一致的。由
于 IAA氧化酶活性在根原基诱导初期明显下降 , 造
成材料内源 IAA含量增加 , 为根原基的形成提供了
必要条件。这也证明了 IAA氧化酶对不定根的分化
有重要的调节作用。
过氧化氢酶的功能是能分解在脂肪酸被氧化分
解后产生的 H2O2 ,消除 H2O2对植物分化 , 生长的影
响 ,从而有利于植物组织器官的分化和发育。在白花
泡桐的不定根分化过程中过氧化氢酶活性表现为一
种上升趋势 , 这与其生理状态是相适应的。
以上结果表明了过氧化物酶、 IAA氧化酶和过
氧化氢酶在白花泡桐不定根发生中有着重要的作用 ,
它们通过对内源 IAA和有关物质的代谢而影响不定
根的发生和生长。
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