殷晴晴 宋濤 張磊 代金玲 李玉花 由香玲

(東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱,150040) (內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)) (東北林業(yè)大學(xué))

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楤木激素自養(yǎng)型細(xì)胞系生物學(xué)特性1)

殷晴晴 宋濤 張磊 代金玲 李玉花 由香玲

(東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱,150040) (內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)) (東北林業(yè)大學(xué))

以前期研究獲得的楤木激素自養(yǎng)型細(xì)胞系為研究材料，利用分光光度和高壓液相色譜(HPLC)法分析了該細(xì)胞系，即生長(zhǎng)量，3種抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD 、過氧化物酶POD、過氧化氫酶CAT)活性，細(xì)胞壁(醇不容提取物)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，細(xì)胞壁中纖維素、半纖維和總果膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以及3種植物內(nèi)源激素(植物生長(zhǎng)素IAA、赤霉素GA3、脫落酸ABA)的生物化特性。結(jié)果顯示：激素自養(yǎng)型細(xì)胞系高速生長(zhǎng)，在培養(yǎng)的第30天達(dá)到最大生長(zhǎng)量，鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別是非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的2.64、2.22倍。在0～30 d，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中3種抗氧化酶活性都顯著高于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系。激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中的細(xì)胞壁質(zhì)量分?jǐn)?shù)(8.94 mg·g-1)明顯低于培養(yǎng)苗中的(13.15 mg·g-1)，高于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的；細(xì)胞壁中總果膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系和組培苗的；纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的差異不顯著；半纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的。非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中GA3質(zhì)量分?jǐn)?shù)是激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的2.6倍，兩種細(xì)胞系中ABA質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中IAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)與非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中的無顯著差異。

激素自養(yǎng)型細(xì)胞系; 楤木; 抗氧化酶活性; 內(nèi)源植物激素

Habituated cell line;AraliaelataSeem; Antioxidant enzyme activity; Endogenous phytohormone

植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)環(huán)境中外源性生長(zhǎng)素的誘導(dǎo)，促使外植體上某些細(xì)胞中的基因按時(shí)空表達(dá)，從而導(dǎo)致了組織細(xì)胞分裂、脫分化及完整植株再生等一系列變化[1]。然而，1955年Gautheret[2]發(fā)現(xiàn)胡蘿卜愈傷組織可以逐漸失去對(duì)外源性生長(zhǎng)素的需求而生長(zhǎng)的現(xiàn)象，并把這種現(xiàn)象稱為生長(zhǎng)素適應(yīng)(或馴化)現(xiàn)象?，F(xiàn)在激素自養(yǎng)型被定義為在培養(yǎng)過程中不需要任何生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(包括所有生長(zhǎng)、分裂激素等)就能穩(wěn)定生長(zhǎng)的植物細(xì)胞系[3]。植物細(xì)胞的這種現(xiàn)象可以是自發(fā)或是由定向誘導(dǎo)產(chǎn)生[4]。到目前為止，已經(jīng)在煙草[5]、甜菜[6-10]、馬鈴薯、長(zhǎng)春花[11]等植物中獲得了激素自養(yǎng)型細(xì)胞系。這類細(xì)胞系主要在細(xì)胞學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)及次生代謝調(diào)控方面有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。煙草2B-13細(xì)胞系是BY-2細(xì)胞系逐漸減少生長(zhǎng)素直至不再添加，誘導(dǎo)篩選出的激素自養(yǎng)型細(xì)胞系。Shimizu et al.[5]發(fā)現(xiàn)向生長(zhǎng)素饑餓型BY-2細(xì)胞中添加激素自養(yǎng)型2B-13細(xì)胞的培養(yǎng)液，可以誘導(dǎo)其半同步細(xì)胞分裂。長(zhǎng)春花激素自養(yǎng)型細(xì)胞系C20hi是從激素依賴型細(xì)胞系C20D中定向誘導(dǎo)篩選出的不需要外源生長(zhǎng)素、具有較高的阿瑪堿合成能力且比較穩(wěn)定的細(xì)胞系[11]。

楤木(Araliaelata(Miq.) Seem)屬五加科(Araliaceae)楤木屬小灌木。近年來，因其重要的食藥兩用價(jià)值而備受關(guān)注[12]。本研究中楤木體細(xì)胞胚發(fā)生過程中，偶然獲得了激素自養(yǎng)型細(xì)胞系。其主要特點(diǎn)是，無需任何外源生長(zhǎng)素和分裂素就能快速生長(zhǎng)外。 文中主要通過分析激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的生長(zhǎng)、抗氧化酶活性差異、細(xì)胞壁質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其中纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)和3種內(nèi)源激素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，來研究該激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的生物學(xué)特點(diǎn)，為利用該細(xì)胞系及研究其激素自養(yǎng)型機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

本研究所用楤木(Araliaelata(Miq.) Seem)的種子采自黑龍江省林業(yè)多種經(jīng)營(yíng)研究所(牡丹江市)種子園，由東北林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王秀華教授鑒定。種子于冰箱4 ℃層積4個(gè)月后，選擇開莢的、合子胚發(fā)育成熟的種子，去除種皮，在流水下沖洗8 h，75%的乙醇浸泡10 s去除真菌，再用滅菌的蒸餾水沖洗3次，然后用50%次氯酸鈉溶液消毒10 min，無菌水沖洗4～5次。用鑷子小心取出合子胚，接種在添加2%蔗糖無激素的1/2MS固體培養(yǎng)基中，光培養(yǎng)7 d使其萌發(fā)成長(zhǎng)為無菌苗。

激素自養(yǎng)細(xì)胞系和非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的獲得：取上述萌發(fā)7 d無菌苗的葉柄和根段，切割為1.5 cm左右的小段接種到含MS+1.5 mg·L-12,4-D+3.0%蔗糖的固體培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)了胚性細(xì)胞系即非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系和激素自養(yǎng)細(xì)胞系。該培養(yǎng)基同時(shí)添加瓊脂7.5 g·L-1，pH值調(diào)整為5.8～6.0，分裝于100 mL玻璃培養(yǎng)瓶中。經(jīng)高溫高壓滅菌后使用。培養(yǎng)室光照12 h·d-1，溫度(25±2)℃。

繪制固體培養(yǎng)兩種細(xì)胞系的生長(zhǎng)曲線：各取鮮質(zhì)量為0.3 g旺盛生長(zhǎng)的激素自養(yǎng)型細(xì)胞和狀態(tài)均一的胚性細(xì)胞系，分別接種于只添加3%蔗糖的1/2MS、MS+1.0 mg·L-12,4-D固體培養(yǎng)基中。每5 d隨機(jī)收獲6瓶培養(yǎng)的細(xì)胞，連續(xù)取樣40 d，收獲后測(cè)定鮮質(zhì)量，經(jīng)24 h烘箱60 ℃烘干至恒質(zhì)量后測(cè)定干質(zhì)量，繪制生長(zhǎng)曲線。

激素滋養(yǎng)型細(xì)胞系中SOD、POD及CAT 3種酶活性測(cè)定：激素自養(yǎng)型細(xì)胞和非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系從接種開始每5 d隨機(jī)取樣，每次取3瓶。分別測(cè)定兩種細(xì)胞中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)3種酶活性。每個(gè)指標(biāo)平行重復(fù)3次。

酶液的提取參照文獻(xiàn)[13]：稱取鮮質(zhì)量為0.5 g樣品，置于冰浴上的研缽中，加入pH值7.8(0.05 mol·L-1)預(yù)冷的磷酸緩沖液3 mL，在研缽中迅速將樣品研磨成勻漿，轉(zhuǎn)入2 mL離心管中，設(shè)定3 000 r·min-1、4 ℃條件下離心10 min，在4 ℃條件下保存上清液，即酶液，備用。SOD、POD及CAT 活性測(cè)定參照文獻(xiàn)[13]、[14]。

激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中細(xì)胞壁、細(xì)胞壁中果膠、纖維素及半纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定：在細(xì)胞培養(yǎng)30 d時(shí)，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系、非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系、組培苗分別各取3份30 g為分析材料。細(xì)胞壁提取參照文獻(xiàn)[15]。將材料放入研缽中，加入少量預(yù)冷的10 mmol·L-1磷酸緩沖液(pH值=7.0)。冰上研磨至細(xì)胞全部破碎，抽濾。殘?jiān)? L、0～4 ℃預(yù)冷的磷酸緩沖液洗去水溶性雜質(zhì)。用500 mL預(yù)冷(0～4 ℃)乙醇淋洗殘?jiān)?，除去醇溶性物質(zhì)。用500 mL，-20 ℃丙酮淋洗去掉脂溶性物質(zhì)。65 ℃烘干提取出的細(xì)胞壁(醇不容物)，稱量，統(tǒng)計(jì)3種材料中細(xì)胞壁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。用研缽研碎上述獲得的細(xì)胞壁用于分析細(xì)胞壁中3種成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[16]。總果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用咔唑比色法測(cè)定；纖維素和半纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用蒽酮比色法測(cè)定。半乳糖醛酸可由果膠水解生成，通過比色方法確定半乳糖醛酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.006 03+0.005 81X(R2=0.997)，由此計(jì)算出果膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。纖維素和半纖維素以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.042 19+0.007 62X(R2=0.990)，由此可以計(jì)算出纖維素和半纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

激素自養(yǎng)型細(xì)胞系內(nèi)源激素IAA、GA3、ABA的提取與純化：樣品的內(nèi)源激素提取與純化過程參照文獻(xiàn)[17]。

激素自養(yǎng)型細(xì)胞系內(nèi)源激素IAA、GA3、ABA的HPLC測(cè)定：色譜條件，色譜柱為C18反向柱，設(shè)定35 ℃柱溫，總流速1.0 mL·min-1，A流動(dòng)相為甲醇，B為0.8%冰醋酸溶液，進(jìn)樣量20 μL，檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm，采用外標(biāo)法定量測(cè)定。按表1中的時(shí)間程序進(jìn)行梯度洗脫(V/V)。測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)曲線，GA3為Y=94 169X-16 468 (R2=0.999 5)；IAA為Y=1×106X-155 379 (R2=0.999 7)；ABA為Y=5×106X-18 034(R2=0.999 6)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

表1 梯度洗脫程序

2 結(jié)果與分析

2.1 激素自養(yǎng)型細(xì)胞系和胚性細(xì)胞系的獲得與增殖

楤木無菌苗的葉柄及根段在MS+作為外植體進(jìn)行愈傷組織的誘導(dǎo)，3種材料均能獲得白色生長(zhǎng)旺盛、松散的白色愈傷組織，即非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系。在繼代過程中，發(fā)現(xiàn)有一塊愈傷組織細(xì)胞系呈黃色松散狀，為激素自養(yǎng)型細(xì)胞系。因?yàn)樵陔S后的試驗(yàn)證實(shí)，細(xì)胞系和激素自養(yǎng)型細(xì)胞系在除去2,4-D的MS培養(yǎng)基中繼代，白色細(xì)胞系死亡而黃色細(xì)胞系則依然生長(zhǎng)旺盛。該細(xì)胞系在無任何外源激素的培養(yǎng)基中連續(xù)繼代3 a，生長(zhǎng)仍然很旺盛。該白色非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系現(xiàn)在已證明為胚性細(xì)胞系[18]。

2.2 兩種細(xì)胞系固體培養(yǎng)的生長(zhǎng)特點(diǎn)

將兩種細(xì)胞系在同一種固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)40 d，定期取材，從鮮質(zhì)量和干質(zhì)量統(tǒng)計(jì)它們的生長(zhǎng)狀況，結(jié)果如圖1。從圖1中可以看出,兩種細(xì)胞系40 d內(nèi)的生長(zhǎng)趨勢(shì)幾乎相同，都呈S形曲線增長(zhǎng)，而且都是在培養(yǎng)30 d時(shí)，鮮質(zhì)量和干質(zhì)量達(dá)到最大，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別為4.630、0.185 g，是接種時(shí)的14.43、9.51倍；非激素滋養(yǎng)型細(xì)胞系的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別為1.755 、0.083 g，是接種時(shí)的4.84、3.55倍。從上面的數(shù)值也可以看出，培養(yǎng)30 d時(shí)，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別是非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的2.64、2.22倍。由此可見，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系生長(zhǎng)快速。

2.3 激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中SOD、POD及CAT活性的變化

為了更好地認(rèn)識(shí)激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的特點(diǎn)，在研究其生長(zhǎng)狀況的同時(shí)也對(duì)新鮮細(xì)胞系中3種抗氧化活性酶進(jìn)行了分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2。從圖2中可以看出，在40 d的生長(zhǎng)中，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中3種抗氧化酶活性變化幅度較大，SOD、POD活性都是先上升再下降的趨勢(shì)，CAT活性則呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢(shì)。而非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中這3種酶活性大致呈先降低后緩慢上升的趨勢(shì)。而且0～30 d ，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的3種抗氧化物酶活性都顯著高于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中的。從圖1可知，這期間正是兩種細(xì)胞系快速分裂增殖的時(shí)期，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系較非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系生長(zhǎng)更快，因此需要利用更多的能量，呼吸作用更強(qiáng)，產(chǎn)生更多的活性氧，從而3種抗氧化活性酶活性都處于較高的狀態(tài)，以清除活性氧，保護(hù)細(xì)胞的正常生長(zhǎng)增殖。激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中3種抗氧化活性酶由于持續(xù)降低，從30 d開始非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中的3種抗氧化物酶活性超過激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中的。這主要是由于激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的高速增殖，致使培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)不足，使細(xì)胞趨于停止生長(zhǎng)，致使各種酶活性降低。而非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系一方面由于生長(zhǎng)速度不快，培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分還足以維持其增殖，另一方面，該期間可能由于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞處于體胚分化過程。

2.4 激素自養(yǎng)型細(xì)胞系細(xì)胞壁，細(xì)胞壁中果膠、纖維素及半纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

為了更好地認(rèn)識(shí)激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的特征，提取了組培苗、激素自養(yǎng)型細(xì)胞及非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系3種材料的細(xì)胞壁(乙醇不溶物質(zhì))(圖3)，從中可以看出細(xì)胞壁形態(tài)差別很大， 組培苗提取的細(xì)胞壁呈片狀(圖3A)，非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系提取的呈顆粒狀(圖3B)，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系提取的無明顯形狀，板結(jié)在一起表面呈蜂窩狀(圖3C)。細(xì)胞壁質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2。從表2中可以看出，3種材料細(xì)胞壁質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中細(xì)胞壁質(zhì)量分?jǐn)?shù) (8.94 mg·g-1)顯著高于胚性細(xì)胞系的(3.01 mg·g-1)，但比組培苗中的細(xì)胞壁質(zhì)量分?jǐn)?shù)(13.15 mg·g-1)低。

對(duì)3種材料細(xì)胞壁中的纖維素、半纖維素和總果膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)如表2，從表2中可以得出，組培苗細(xì)胞壁中3種成分均較高，尤其是總果膠和纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中總果膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系和組培苗的，其纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的差異不顯著，半纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與組培苗的差異不顯著，而顯著高于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的。

圖2 生長(zhǎng)周期中SOD、POD和CAT活性變化曲線

A.組培苗提取的細(xì)胞壁；B.非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系提取的細(xì)胞壁;C.激素自養(yǎng)型細(xì)胞系提取的細(xì)胞壁(比例尺：A.5 mm;B.2 mm;C.2 mm)。

材 料細(xì)胞壁質(zhì)量分?jǐn)?shù)/mg·g-1細(xì)胞壁中各成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)/mg·g-1總果膠纖維素半纖維素內(nèi)源激素質(zhì)量分?jǐn)?shù)/μg·g-1GA3IAAABA激素自養(yǎng)型細(xì)胞系(8．94±1．121)b(168．28±13．113)c(119．44±10．082)b(63．10±5．868)a(13．173±2．1676)c(8．240±1．2651)b(5．715±0．7516)b非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系(3．01±0．733)c(186．34±15．432)b(130．26±12．181)b(33．60±3．422)b(34．408±4．6522)b(7．158±0．9493)b(6．159±0．8723)ab組培苗(13．15±2．562)a(692．86±56．212)a(435．53±20．112)a(62．94±6．653)a(75．597±8．0141)a(27．647±3．4654)a(7．358±0．8432)a

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；運(yùn)用Duncan多重比較,同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.5 激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中內(nèi)源激素IAA、GA3、ABA的HPLC分析

對(duì)3種材料進(jìn)行內(nèi)源激素的提取與HPLC分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4和表2。樣品中3種內(nèi)源激素以及他們的標(biāo)準(zhǔn)品分離效果均較好(圖4)。

從表2中可以看出，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中 GA3、ABA質(zhì)量分?jǐn)?shù)都低于其他兩種材料中的，IAA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中的差異不顯著，非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中GA3是激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的2.6倍。

3 結(jié)論與討論

本研究獲得的楤木激素自養(yǎng)型細(xì)胞系在無添加任何植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)條件下，在培養(yǎng)0～30 d內(nèi)高速生長(zhǎng)，3種抗氧化活性酶(SOD、POD、CAT)活性也顯著高于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的。有利于清除活性氧，保護(hù)細(xì)胞的正常生長(zhǎng)增殖。類似的研究結(jié)果有，Bouchet et al.[4]分析了煙草激素自養(yǎng)型細(xì)胞系細(xì)胞壁上的過氧化物酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果顯示較高。而Hagege et al.[8]在甜菜的激素自養(yǎng)細(xì)胞系的研究中發(fā)現(xiàn)過氧化物酶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。

圖4 3種植物激素標(biāo)品(A)及樣品(B)的分離HPLC圖譜

關(guān)于細(xì)胞壁中各成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的乙醇不溶物顯著高于非激素細(xì)胞系的，而顯著低于組培苗的。激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中的總果膠明顯高于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的，纖維素與非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系無顯著差異，但半纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的。Hagege[6]通過掃描電鏡甜菜激素自養(yǎng)型細(xì)胞，觀察顯示這些細(xì)胞的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)異常，細(xì)胞壁多糖組成疏松平行成絲狀，初生細(xì)胞壁發(fā)育不完全。Bisbis[19]研究甜菜的激素自養(yǎng)型細(xì)胞系發(fā)現(xiàn)，與正常細(xì)胞相比，細(xì)胞壁成分減少，且發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)糖代謝紊亂。

本研究中通過對(duì)激素自養(yǎng)型細(xì)胞中3種內(nèi)源激素(IAA、GA3、ABA) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較分析發(fā)現(xiàn)，激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中IAA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)與非激素自養(yǎng)性細(xì)胞系中的差異不顯著。Hagege et al.[8]研究的甜菜自養(yǎng)型細(xì)胞系的IAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)與非自養(yǎng)型細(xì)胞系中顯示基本一樣。這與本研究中IAA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果一致。Michalczuk et al.[20]在分析比較了櫻花激素自養(yǎng)(胚性)和非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系發(fā)現(xiàn)，固體培養(yǎng)時(shí)激素和非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的自由態(tài)IAA和結(jié)合態(tài)IAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本相同。液體培養(yǎng)時(shí)，非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系兩種IAA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)沒有受到影響，而激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中，結(jié)合態(tài)IAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。通過同位素分布分析顯示，主要是由于激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中IAA的代謝加強(qiáng)所致。而Bouchet et al.[4]研究煙草激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中的IAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)則顯著高于非激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中的。

對(duì)激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的研究，人們除了上述的生物化學(xué)研究外，最直接的內(nèi)容就是尋找引起細(xì)胞自己分裂生長(zhǎng)的活性物質(zhì)。從煙草自養(yǎng)型細(xì)胞系2B-13中分析純化獲得了這樣的一類活性物質(zhì)——細(xì)胞分裂因子(CDF)；該因子能使生長(zhǎng)素饑餓的BY-2細(xì)胞系恢復(fù)半同步分裂[5]。Omarzad et al.[7]利用正常和激素自養(yǎng)型甜菜細(xì)胞系中13C代謝溶質(zhì)的核磁共振天然豐度分析，在激素自養(yǎng)型細(xì)胞系中，觀察到了相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較多的谷氨酰胺，而這種化合物與腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)有關(guān)，與以丙氨酸為載體的碳骨架和氮的運(yùn)輸有關(guān)。研究者認(rèn)為植物自養(yǎng)型細(xì)胞系有腫瘤細(xì)胞的性質(zhì)。 文中主要完成了關(guān)于楤木激素自養(yǎng)型細(xì)胞系的幾項(xiàng)生物化學(xué)方面的初步研究， 還有許多問題需進(jìn)一步研究。

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1)國(guó)家林業(yè)局“948”項(xiàng)目(2014-4-60)、東北林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(201610225232)、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(DL13BA10)。

殷晴晴，女，1996年1月生，東北林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 本科生。E-mail：15546013097@163.com。

由香玲，東北林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，教授。E-mail：youxianglingqu@hotmail.com。

2017年2月25日。

S722.3+6

Biological Characteristics of the Habituated Cell Line ofAraliaelataSeem//Yin Qingqing, Song Tao, Zhang Lei(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China); Dai Jinling(Inner Mongolia Agricultural University); Li Yuhua, You Jinling(Northeast Forestry University)//Journal of Northeast Forestry University，2017,45(7)：69-74.

責(zé)任編輯：任 俐。

By spectrophotometer and HPLC, we studied the biological characteristics of the habituated cell line ofAraliaelataSeem including the growth, antioxidant enzyme activities (peroxidase POD, superoxide dismutase SOD and catalase CAT), cell wall composition analysis (pectin, fibrin and half-fibrin) and endogenous phytohormones (IAA, ABA, GA3) with the inhabituated cell line and the plant in vitro ofA.elataSeem as controls. The habituated cell line more quickly grew than that of inhabituated during the culture of 30 d, and the fresh and dry weights of the habituated cell were 2.64 and 2.22 times than those of inhabituated one, respectively. The activities of three antioxidant enzymes in habituated cell line were obviously higher than those in inhabituated one. The cell wall content of habituated cell line was much lower than that of the plant, and higher than that of inhabituated cell line. In the cell wall, the contents of pectin and fibrin in habituated cell line were lower significantly than those in plant and in inhabituated cell one; its fibrin content wasn’t different significantly with that in inhabituated one, and its half-fibrin content was significantly higher than that in habituated one. The content of GA3in inhabituated cell line was 4.35 times than that in habituated one, and there was almost no difference of the content of ABA in habituated and inhabituated cell line. There was no significant difference in the content of IAA between in the habituated cell line and the inhabituated one.