TDZ的高细胞激动素活性及其生理机制

国外Mok等人在 1982年用棉豆 (Phaseolus Lunatus)下胚轴愈伤组织生长鉴定法比较了6种噻二唑脲类衍生物和另外三种吡啶脲类物质的细胞分裂素活性 ,发现 TDZ是最强的一种。分别以大豆愈伤组织、小红萝卜子叶及烟草分化材料为试材进行了 TDZ生理活性测试实验 ,并与组织培养中常用的嘌呤类细胞激动素 BA、ZT、KT等进行比较。结果表明,TDZ具有很高的细胞激动素活性 ,并且植物的生长及细胞分裂对低浓度 (1 0 -9～ 1 0 -5mol/ L)的 TDZ表现非常敏感 ;从浓度水平上看 ,在小红萝卜生物测定实验中产生同等效力时 ,TDZ的浓度是 BA的1 0 -2 倍 ;在大豆愈伤组织实验中 TDZ的浓度是 ZT的 1 0 -4倍 。这些结果与 早在 1 978年合成这些芳香脲衍生物时进行的活力测定的报告是一致的。关于 TDZ的生理机制, TDZ促进核苷酸转化为核苷。TDZ引起大豆愈伤组织中嘌呤代谢变化 ,使细胞激动素的合成加快 ,因而使这些愈伤组织能在不附加外源激动素的培养基上继续生长 研究中将这些愈伤组织称为激素自发性愈伤组织。这种现象在其它的植物中也曾观察到 。也有人提出TDZ是通过促进细胞内嘌呤类细胞激动素的合成或积累而有利于愈伤组织的生长、芽的分化以及繁殖的。Mok等在 组织培养研究中也曾提出 ,由于 TDZ具苯环并带有另一个环状结构而产生强烈的类细胞激动素作用 。但是目前 TDZ高活性细胞激动素作用的分子机制仍不完全清楚 ,其如何调控基因表达等问题均需深入研究。由于 TDZ具有强烈的细胞激动素的作用 ,因而表现出明显的促进腋芽增殖的效应。诱导腋芽增殖是快速无性繁殖的重要途径。它既能保持物种的遗传特性 ,又能在短期内大量繁殖实现工厂化育苗。特别是对那些名贵、珍稀及常规繁殖困难的植物更是重要。一些木本植物再生能力较差 ,以往使用的嘌呤类激动素难以启动腋芽的大量增殖 ,TDZ问世后 ,在一些难以再生的果树、花卉、树木等的快速繁殖中应用得到了理想的结果 ,使木本植物组织工作打开了新的局面。 在组织培养中高浓度的细胞分裂素与低浓度的生长素配合使用或两种以上激素配合使用,可达到促进芽增殖的效果。TDZ的使用也如此 ,在 洋槐 欧洲花楸 和 心中椴 的茎尖培养中 ,在附加 TDZ的培养基中加入适量的 BA、IBA或 NAA时 ,能增加芽的增殖率 ,并使茎尖伸长 。同样 ,当 TDZ加到含有 BA的培养基中也提高槭树 及圆叶葡萄 等植物的芽增殖率。多种细胞激动素配合使用比单独使用要好 ,这是一个令人感兴趣的问题。这表明 ,细胞对不同激素的吸收和识别上有差异 ,或者是各种激素作用机理的差异 ,它们激活不同的受体 ,调节基因的表达有关激素配合使用的机理尚需深入研究。(江城子)