外源生長(zhǎng)素和多胺對(duì)M-,26-試管苗不定根發(fā)生效應(yīng)的研究.pdf

1、不定根(adventitiousroot)的形成是植物發(fā)育生物學(xué)中一個(gè)重要而基本的問(wèn)題，對(duì)離體繁殖也同樣具有重要意義。不定根形成經(jīng)歷了脫分化和再分化的過(guò)程，是通過(guò)基因調(diào)控發(fā)生的?；蚬δ艿膱?zhí)行體—功能性蛋白在此過(guò)程中起著重要的作用。激素和多胺與基因選擇性表達(dá)、遺傳物質(zhì)合成和器官分化等都有密切關(guān)系，可作為不定根形成過(guò)程的調(diào)控因素。本試驗(yàn)以蘋(píng)果砧木M26試管苗為試材，研究了外源IBA和外源Spd對(duì)M26試管苗生根過(guò)程中蛋白質(zhì)組成、內(nèi)源激素和

2、內(nèi)源多胺動(dòng)態(tài)變化的影響，主要試驗(yàn)結(jié)果如下： 1.M26試管苗莖基部未發(fā)現(xiàn)潛伏根原基，不定根原基由誘生根原基發(fā)育形成，誘生根原基源于維管形成層部位細(xì)胞的分裂和分化。解剖學(xué)觀察表明M26試管苗誘導(dǎo)生根的過(guò)程可劃分為：(1)細(xì)胞脫分化時(shí)期；(2)不定根原基形成時(shí)期；(3)不定根的分化形成期。 2.10-3～10-5mol·L-1外源多胺處理對(duì)M26試管苗生根有不同程度的促進(jìn)效應(yīng)，平均根量和生根率結(jié)果表明以10-4mol·L-1

3、Spd處理最優(yōu)，與1/2MS+IAA1.0mg·L-1+IBA0.3mg·L-1生根培養(yǎng)效應(yīng)相近。Put處理側(cè)根長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于Spd、Spm處理和對(duì)照，其中以1×10-5mol·L-1處理的側(cè)根最為發(fā)達(dá)。3.IBA浸泡試驗(yàn)表明，經(jīng)100mg·L-1IBA浸泡后再接入1/2MS+IAA1.0mg·L-1+IBA0.3mg·L-1生根培養(yǎng)基其生根效果優(yōu)于直接接入。生根指數(shù)表明，100mg·L-1IBA浸泡24h為最佳，經(jīng)此種處理的試管苗生根能力最

4、強(qiáng)。 4.SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳分析發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)生根前后M26試管苗莖基部的可溶性蛋白的表達(dá)發(fā)生了變化。生根培養(yǎng)后有五條蛋白條帶(26.8kDa、37kDa、40.3kDa、43kDa和66kDa)減弱或消失，四條蛋白條帶(38.5kDa、42kDa、53.2kDa和55.5kDa)表達(dá)豐度提高，同時(shí)明顯表達(dá)了四條新的分子量分別為26kDa、27.7kDa、32.5kDa、和45kDa的蛋白條帶。生根過(guò)程中，三條蛋白條帶的表達(dá)

5、豐度隨生根培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸提高。進(jìn)一步研究表明，分子量在32.5KDa和55KDa附近的蛋白條帶中包括與生根相關(guān)的特異蛋白。 5.100mg.L-1IBA浸泡M26試管苗莖基部不同時(shí)間，其可溶性蛋白的表達(dá)存在差異。處理12h時(shí)，莖基部有66kDa和43kDa兩條特異蛋白條帶明顯表達(dá)。處理16h和20h，莖基部蛋白的表達(dá)情況基本相同，且與生根培養(yǎng)五天時(shí)的試管苗莖基部可溶蛋白的表達(dá)情況相似，同時(shí)還有28.5kDa和27kDa小分

6、子量蛋白表達(dá)豐度較高，與生根培養(yǎng)五天時(shí)的蛋白表達(dá)有區(qū)別。處理24h，42kDa蛋白帶表達(dá)豐度明顯降低，27kDa蛋白帶表達(dá)豐度提高，同時(shí)有特異蛋白帶40.3kDa和36kDa開(kāi)始表達(dá)。外源Spd處理同樣引起了M26試管苗莖基部可溶性蛋白的變化，隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)，有三條蛋白條帶消失同時(shí)有五條新蛋白開(kāi)始表達(dá)，還有蛋白條帶隨處理時(shí)間其豐度呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化。Spd誘導(dǎo)表達(dá)的42.9kDa特異蛋白條帶被IBA所抑制，而IBA誘導(dǎo)的36.3kDa蛋白條

7、帶不能被Spd抑制。 6.100mg.L-1IBA和10-3mol.L-1Spd浸泡M26試管苗莖基部12小時(shí)后，接入含有1.0mg.L-1IAA的1/2MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)五天，SDS電泳分析發(fā)現(xiàn)，二者可溶性蛋白表達(dá)存在差異。IBA處理后有36.3kDa和28kDa二條條帶是Spd處理沒(méi)有表達(dá)的，同時(shí)43.9kDa和37.6kDa二條帶的表達(dá)豐度高于Spd處理。 7.利用IEF電泳分析M26試管苗莖基部全蛋白結(jié)果發(fā)現(xiàn)，繼代

8、培養(yǎng)、IBA處理和Spd處理后在pH6.9～7.6范圍內(nèi)蛋白表達(dá)存在差異，即差異蛋白的等電點(diǎn)在pH6.9～7.6范圍內(nèi)。 8.外源IBA和Spd處理使M26試管苗內(nèi)源激素含量有不同程度的變化。二處理均極顯著提高了內(nèi)源IAA峰值的含量。Spd處理的內(nèi)源ABA含量變化最為活躍，呈雙峰型，其含量極顯著高于對(duì)照，而IBA處理后的內(nèi)源ABA含量卻低于對(duì)照。IBA和Spd處理使內(nèi)源ZR和GA3含量與對(duì)照相比極顯著下降，且二處理的變化趨勢(shì)一致

9、。 9.外源IBA和Spd處理使M26試管苗內(nèi)源多胺含量及動(dòng)態(tài)趨勢(shì)發(fā)生變化。二處理的Spm含量變化整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)；內(nèi)源Spd表現(xiàn)為震蕩上升，Spd處理的內(nèi)源Spd上升幅度高于IBA處理；內(nèi)源Put整體呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，但7天時(shí)的含量顯著低于處理前的水平。從內(nèi)源PAs總量的變化情況來(lái)看，外源IBA和Spd處理均呈現(xiàn)小幅震蕩緩慢上升的整體趨勢(shì)，在根原基開(kāi)始形成時(shí)即處理后第3天，兩處理同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)高峰，至7天不定根形成時(shí)Spd處