外源茉莉酸诱导巴西橡胶树乳管分化的酶学研究（I）曾曰中白先权黎瑜谭海燕郝秉中吴继林中国热带农业科学院橡胶所农业部热带作物栽培生理学重点开放（处理前，橡胶树萌条第1篷与第表1各种信号分子与机械伤害对橡胶树萌条第3篷叶伸长单位树皮组织（BEU3）LOX活性的影响篷叶伸长单位树皮组织处理处理后不同时间LOX活性LOX的活性没有差异。处理第1第3第后，只有外源A与机械伤害可使它们的活性升高。表1只列出了各种处理对第篷叶萌条伸长单位树皮组织LOX活性的影响），只有外源A和机械伤害才能明显地提高橡胶树萌条第说明：NDGA；LX的专一性抑制剂，Wund代表机械伤害篷叶伸长单位树皮组织LOX的活性；而外源乙烯（ET）、ABA和SA对橡胶树萌条树皮组织LOX的活性几乎没有影响。由于只有外源A和机械伤害才能诱导橡胶树乳管的分化，并且LOX的专一性抑制剂NDGA可抑制外源A对LOX活性的诱导作用，从而表现出对乳管分化的抑制' S吴继林，郝秉中，未发表的资料20热带作物学报22卷因此，橡胶树萌条树皮组织的LOX活性与乳管的分化密切相关。

　　妇眩xs劫明vd此外，笔者还研究了橡胶树无性系RRIM600的成龄未开割与2割龄树的胶乳和树皮组织LOX的活性及外源A与乙烯利对割胶树的胶乳和树皮组织LOX的活性的影响。2割龄橡胶树胶乳LOX活性大于未开割成龄橡胶树，但二者树皮组织LOX的活性差异不大，这说明割胶或排胶可以诱导橡胶树胶乳的LOX活性。外源A刺激可显著地提高2割龄橡胶树胶乳LOX的活性，而对树皮组织LOX的活性几乎没有影响；乙烯利对橡胶树胶乳与树皮组织的LOX都几乎没有诱导作用。

　　橡胶树（RRIM600）胶乳和树皮组织LOX外源A对橡胶树萌条组织PAL活性的活性及处源A和ET对它们的影响影响（BEU1和BEU3分别表示橡胶树萌（CK+为未开割树，CK2为未刺激的2割龄树）条第1与第3篷叶伸长单位的树皮组织）2.2外源A对橡胶树萌条树皮组织PAL活性的影响橡胶树萌条不同叶篷伸长单位树皮组织PAL的活性基本相同，而不象POD那样具有明显的纵向分布差异（表2）。外源A处理后，无论橡胶树萌条第1篷叶还是第3篷叶伸长单位树皮组织PAL的活性均显著升高，而且随时间进程的变化趋势基本一致2.3外源A对橡胶树萌条树皮组织POD活性的影响橡胶树萌条不同叶篷伸长单位树皮组织POD的活性差异较大，比较幼嫩的第1篷叶伸长单位树皮组织POD的活性较低，而比较成熟的第3篷叶伸长单位树皮组织POD的活性较高（表2）。因此，处于不同发育时期的橡胶树萌条树皮组织POD的活性变化较大。

　　表2外源A对橡胶树萌条树皮组织POD活性的影响树皮组织涂药前POD活性涂药后不同时间POD活性第1第3第7说明：BEU1和BEU3分别代表橡胶树萌条第1篷与第3篷叶伸长单位的树皮组织外源A处理可明显地提高第1篷叶萌条伸长单位树皮组织POD的活性；而对第3篷叶萌条伸长单位树皮组织POD的活性没有影响，这说明不同发育时期的橡胶树萌条的不同伸长单位对外源A刺激的反应是不同的。

　　外源A处理后，第1篷叶和第3篷叶萌条伸长单位树皮组织POD同工酶的变化也不同。第3篷叶萌条伸长单位树皮的POD同工酶谱基本保持不变；而第1篷叶萌条伸长结果，其中单数代表BEU3、双数代表BEU1.）单位树皮的POD同工酶谱至第7d时，变为与第3篷叶萌条伸长单位树皮的POD同工酶谱相似，即外源A处理促进了第1篷叶萌条伸长单位树皮组织POD同工酶基因的表达，这与外源A处理使第1篷叶萌条伸长单位树皮组织POD活性的升高是相吻合的。

　　3讨论A是近几年来研究较多的一类伤害信号分子，8，9/.已知伤害刺激可诱导4类基因的表达，其中之一为PAL基因。许多研究证明，PAL参与的苯丙酸类代谢及其产物与细胞分化和器官生长发育有关，11413/.外源A刺激使橡胶树萌条PAL基因的超量表达（A处理后第7d，PAL的活性是处理前的10倍）说明，它可能与橡胶树乳管的分化有关，因为橡胶树的乳管被认为是一种参与伤害反应的保护结构，而乳管中的胶乳是橡胶树在受到环境胁迫时起保护作用的细胞质。外源A刺激时，橡胶树萌条PAL基因的超量表达，一方面有利于积累酚类、植保素等植物抗性物质；另一方面也有利于细胞壁的结构成分木质素的生物合成，因而对细胞的分化过程可能具有一定的促进作用。

　　LOX是植物体内源A生物合成途径的关键酶和限速酶，外源A等许多信号分子都可诱导植物细胞LOX活性的升高。通过本实验的研究，笔者认为，外源A诱导橡胶树乳管的分化，是通过提高树皮组织LOX的活性从而促进内源A的合成起作用的。LOX专一性抑制剂NDGA抑制外源A对乳管分化的诱导作用9进一步说明，外源A可能是通过提高内源A的水平，调控橡胶树乳管的分化。

　　对于成龄开割的橡胶树无性系RRIM600，外源A可显著地促进涂药部位胶乳LOX的活性，但对树皮组织LOX的活性并没有多大的影响，这与用幼嫩的7-33-97无性系萌条为材料所得的结果是不同的。外源A很可能主要作用于橡胶树的乳管细胞（包括初生乳管和次生乳管6，因此，外源A处理后，具有初生乳管及其内含物的萌条树皮组织LOX的活性较高；而对于开割橡胶树，由于通过割胶排出了次生乳管中的胶乳成分，所采集的22热带作物学报22卷材料是不含乳管内含物的树皮组织，所以其LOX活性较低。根据这一结果，笔者认为橡胶树的乳管很可能是信号分子A作用的靶细胞。

　　机械伤害诱导橡胶树乳管分化的发现有力地证明了笔者提出的橡胶树树皮组织的内源A调控乳管分化的假设。许多实验已证明，机械伤害可刺激植物体大量合成内源A'15%.正如本研究的结果，机械伤害可使橡胶树萌条树皮组织内源A生物合成的限速酶和关键酶LOX的活性显著地提高。因此，作为诱导橡胶树乳管分化的环境信号，机械伤害和外源A可能通过相互关联的伤信号转导过程，启动调节乳管分化主基因（MasterGene）的表达，并经由一系列未知的生理生化反应，从而诱导橡胶树乳管的分化。

　　POD的活性及其同工酶的变化是植物在生长发育过程中代谢活性改变的反映。橡胶树萌条无论是第+篷叶还是第3篷叶伸长单位的树皮组织都可被外源A诱导出乳管的分化。然而，本实验发现外源A只是对橡胶树萌条第1篷叶伸长单位树皮组织POD的活性及其同工酶有影响，第3篷叶伸长单位树皮组织POD的活性及其同工酶不因外源A的刺激而变化。因此，笔者认为，橡胶树萌条树皮组织的POD可能不参与外源A对乳管分化的诱导作用。不同叶篷伸长单位树皮组织POD的活性及其同工酶谱表现出较大的差异说明，POD在橡胶树萌条的生长发育中可能具有十分重要的生理功能。