阿拉伯半乳糖蛋白對香蕉懸浮細胞胚性狀態(tài)的影響

1、阿拉伯半乳糖蛋白對香蕉懸浮細胞胚性狀態(tài)的影響論文導(dǎo)讀:：采用火箭瓊脂糖凝膠電泳法測定了培養(yǎng)15 d后的香蕉懸浮細胞液體培養(yǎng)基中的阿拉伯半乳糖蛋白 AGPs content 體胚發(fā)生頻率105體胚/mL PCV ECS) Frequency of somatic embryogenesis 105 embryos/mL PCV ECS) 龍牙蕉過山香Musa AAB Silk cv. Guoshanxiang 562.1 481.9 貢蕉Musa acuminata cv. Mas AA) 361.5 香芽蕉威廉斯Musa AAA cv. Williams 0 0 表中數(shù)據(jù)是三個重復(fù)實驗的平均值

2、 標(biāo)準(zhǔn)誤Data represent average S.E. of three replicates.從對各種香蕉懸浮細胞進行體胚誘導(dǎo)的結(jié)果顯示表1，龍牙蕉過山香、貢蕉、大蕉的體胚發(fā)生能力較強，相應(yīng)的懸浮培養(yǎng)液中的AGPs含量較高；香芽蕉威廉斯的懸浮細胞根本沒有體胚再生能力小論文，懸浮細胞培養(yǎng)液中也檢測不到的AGPs的存在。因此，懸浮培養(yǎng)液中的AGPs存在可作為檢測香蕉懸浮細胞胚性狀態(tài)的一個潛在指標(biāo)。2.2 ?GlcY-試劑對龍牙蕉過山香胚性懸浮細胞生長狀態(tài)和體胚發(fā)生能力的影響圖1 ?GlcY試劑對龍牙蕉過山香懸浮細胞狀態(tài)的影響a對照胚性懸浮細胞，bar = 50 m。b用40 M ?Glc

3、Y試劑處理后的胚性懸浮細胞Fig. 1-14 Effects of ?GlcY reagenton cell suspension of cv. Guoshanxiang (AAB)a Embryogenic cellsuspension, bar = 50 m. b Embryogenic cell suspension treated with 40 M?GlcY, bar = 50 m.表2 ?GlcY-試劑對龍牙蕉過山香胚性懸浮細胞生長、細胞狀態(tài)和體胚發(fā)生的影響Table 2 Effects of ?GlcY on growth of ECS, cell statusand somat

4、ic embryogenesis of cv. Guoshanxiang AAB) ?GlcY 濃度 M) Concentration of ?GlcY M) 懸浮細胞增加量 mL PCV) Added value of cell suspensions ml PCV) 胚性細胞與非胚性細胞的比值 EMs/NEMs 體胚發(fā)生頻率103個/ ml PCV ECSFrequency of somatic embryogenesis 103 somatic embryos/ml PCV ECS) 0 5 10 20 40 60 實驗結(jié)果顯示，在龍牙蕉過山香的胚性懸浮細胞培養(yǎng)基中添加各種濃度的?Glc

5、Y-試劑后，經(jīng)過15 d的培養(yǎng)，細胞增殖量無顯著的變化，也就是說，添加?GlcY-試劑不影響細胞的分裂和生長表2。但是顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，與對照胚性懸浮細胞相比圖1-a，經(jīng)過?GlcY-試劑處理后，具有胚性特征的細胞及細胞團數(shù)量顯著下降圖1-b，表2小論文，絕大多數(shù)的細胞轉(zhuǎn)變?yōu)殚L條形，內(nèi)含物含量降低的典型的非胚性細胞狀態(tài)，這些細胞不具備體胚發(fā)生能力，說明添加?GlcY-試劑使細胞狀態(tài)從胚性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥咝誀顟B(tài)。在M3培養(yǎng)基中添加各種濃度的?GlcY后，發(fā)現(xiàn)龍牙蕉過山香品種細胞團在M3培養(yǎng)基上繼續(xù)增殖，30 d后，各種處理的細胞總體積無明顯的差異。但是，經(jīng)過45d的培養(yǎng)，懸浮細胞的體胚發(fā)生頻率隨著?

6、GlcY-試劑濃度的增高而顯著下降。當(dāng)?GlcY-試劑濃度到達60 M時，體胚發(fā)生頻率已經(jīng)非常低。結(jié)果說明，?GlcY對過山香香蕉胚性細胞的分裂和增長無顯著影響，但抑制細胞體胚發(fā)生能力小論文，且具有劑量效應(yīng)。3討論對香蕉懸浮細胞培養(yǎng)基中的AGPs含量進行測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，體胚發(fā)生能力強的香蕉懸浮細胞系，其分泌到培養(yǎng)基中的AGPs含量也相應(yīng)的較高，而沒有體胚發(fā)生能力的懸浮細胞系，在懸浮培養(yǎng)基中根本檢測不到AGPs的存在 表1。說明AGPs與香蕉懸浮細胞的體胚發(fā)生能力具有相關(guān)性。這些結(jié)果與胡蘿卜的研究結(jié)果一致 。為了進一步研究這些AGPs是否參與到香蕉懸浮細胞的體胚發(fā)育，我們將能與AGPs特異結(jié)合并

7、使AGPs沉淀的化合物-?GlcY試劑，參加到龍牙蕉過山香品種胚性懸浮細胞系培養(yǎng)基中和體胚誘導(dǎo)培養(yǎng)基中， 發(fā)現(xiàn)?GlcY使這些細胞從典型的胚性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥咝誀顟B(tài)，并顯著降低細胞的體胚發(fā)生頻率，表現(xiàn)出明顯的劑量效應(yīng)。這些數(shù)據(jù)說明，AGPs與香蕉懸浮細胞的胚性保持及體胚發(fā)生有關(guān)小論文，去除AGPs將導(dǎo)致懸浮細胞的胚性喪失及體胚發(fā)生能力喪失，但并不影響細胞的分裂和增殖。Chapman 等采用中柱免疫熒光技術(shù) stele immunofluorescence 和用單克隆抗體JIM13、JIM16和LM2免疫金標(biāo)記技術(shù) immunogold labeling 研究說明，AGPs主要存在于球形胚皮層細胞

8、的細胞壁上；而分泌到培養(yǎng)基中的AGPs與這些結(jié)合在細胞壁上的AGPs性質(zhì)相似。Serpe和Nothnagel采用以?GlcY-試劑沉淀的方法研究發(fā)現(xiàn)95%以上的AGPs存在于玫瑰Rosa rugosa Thunb的懸浮細胞的細胞壁中，但由于AGPs同時是一種可溶性的分子，因此也有局部AGPs脫離細胞壁而分散于培養(yǎng)基中。因此，本研究從培養(yǎng)基中所測定的AGPs含量只是胚性懸浮細胞分泌的一局部，絕大多數(shù)AGPs可能仍存留在懸浮細胞的細胞壁中。Xiao 等和肖望等在研究香蕉原生質(zhì)體培養(yǎng)時，發(fā)現(xiàn)采用液體培養(yǎng)法時，香蕉原生質(zhì)體可分裂增殖，但再生細胞不具備胚性特征，不能再生，可能與脫壁后失去AGPs有關(guān)；而

9、采用看護培養(yǎng)法獲得的再生細胞具有胚性特征小論文，且細胞能通過體胚發(fā)生方式再生植株，可能是看護細胞分泌的AGPs在起作用，這個問題有待進一步證實。如果能用AGPs代替看護細胞進行香蕉原生質(zhì)體的培養(yǎng)，將使香蕉原生質(zhì)體培養(yǎng)工作變得簡化，促進香蕉生物技術(shù)的進步。能否用胡蘿卜種子或其它來源的AGPs代替香蕉懸浮細胞的AGPs起作用是一個值得探討的問題。同時由于香蕉懸浮細胞分泌的AGPs主要存在于細胞壁中，因此如何從細胞壁中別離到比擬完整的具有活性的AGPs也是一個值得探討的問題。AGPs還參與細胞增殖的調(diào)控。用Yariv試劑添加到玫瑰Rosa sp.的懸浮細胞中，導(dǎo)致細胞增殖受阻；用Yariv試劑處理擬

10、南芥Arabidopsis thaliana L.引起根尖細胞的生長受阻。但在我們的實驗中發(fā)現(xiàn)，添加?GlcY試劑并不影響香蕉胚性懸浮細胞的分裂增殖，說明香蕉胚性懸浮細胞的分裂不受其分泌的AGPs影響。原因可能是因為不同植物或同一植物的不同器官所含的AGPs的糖含量、組成以及蛋白質(zhì)的含量、組成都有很大的變化，因此導(dǎo)致AGPs的功能是多方面的。4結(jié)論在具有體胚發(fā)生能力的香蕉胚性懸浮細胞培養(yǎng)基中可檢測到高含量的AGPs，在非胚性懸浮細胞的培養(yǎng)基中檢測不到AGPs；添加與AGPs特異性結(jié)合并引起AGPs沉淀的?GlcY試劑到胚性細胞懸浮培養(yǎng)基中可引起香蕉胚性細胞向非胚性細胞轉(zhuǎn)變，并引起體胚發(fā)生頻率下

11、降，但不影響細胞的分裂增殖。參考文獻References：【1】LETARTE J,SIMION E, MINER M, KASHA J K. Arabinogalactans and arabinogalactan-proteininduce embryogenesis in wheat (Triticum aestivum L.) microspore culture. Plant Cell Rep.,2006,24:691-698.【2】EGERSDOTTERU, VON ARNOLD S. Importance of arabinogalactan proteins for the d

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