展望

出处:按学科分类—生物科学 农业出版社《植物细胞培养手册》第198页(2823字)

固体支持电泳的利用,无论是常规的等电聚焦,还是SDS电泳,在植物细胞和组织培养研究中具有很大的潜力。所用仪器相对来说便宜,易操作和维护。技术能够迅速掌握,适宜大批样品的分析。对植物细胞培养家们也许更重要的是那些在少量样品上的研究。几个毫克的样品即能得出有用的结果。

至今大多数研究仅局限于几个同工酶系统上,最常用的是过氧化物酶系统。它是否是可利用的最理想系统,尚有疑问。因为它对微细的环境变化很敏感,从而导致大量的变化。所以很值得考虑其它酶系统。这些系统有天冬氨酸氨基转移酶,酯酶,一些脱氢酶以及能得出很漂亮结果的酸性磷酸酶。其它酶系统应该根据鉴定那些能更为准确地反映出细胞遗传改变而非环境变化的观点进行测定。必须记住在研究杂种时,一定要采用父母本表现显着差异谱型的酶系统。

既然酶冈基本生命过程有关,是基因表达的产物,有关的酶技术应作为一个很有用的测试植物细胞中发生的事件以及环境所起的作用的手段。有几个领域可利用电泳技术来发展。例如,随着分化的开始,同工酶谱型或特定的酶表征可能发生变化,即从未分化细胞到愈伤组织,到苗或根。人们是否可用这种技术来预期胚胎形成的开始呢?当一个分生组织尖端开始生长时发生哪些变化?当原生质体开始产生细胞壁并进行悬浮培养时内部有什么变化?在回答最后这个问题时,有人试想在烟草原生质体中有核糖-1,5-二磷酸羧化酶的合成。

关于如何有效地将细胞和愈伤组织培养物得到的电泳结果转移到整个植株情况或相反还需要更多的资料。有证据说明基本的同工酶谱型是保持不变的,但也有证据表明并非如此。

用于植物同工酶研究的大多数酶系统存在于所有生活细胞中。寻找和研究为植物所特有的酶系统成为真正需要。有些正在研究,如核糖-1,5一二磷酸羧化酶。特定的植物酶的鉴定尤其适用于植物细胞培养中次级产物合成领域。目前终产物(或希望的产物)是唯一的人们可利用的特征,常常终产物的鉴定需要非常昂贵和复杂的仪器。鉴定酶并且使之适用于同工酶电泳研究,对这些研究将是一个有价值的帮助。

最近研究指出电泳技术能很有用地用于胁迫研究。当大豆苗受热胁迫时,蛋白质合成谱型剧烈变化。同样的现象也见于大豆和烟草悬浮培养物受热胁迫时,采用SDS电泳技术可侦查这些变化。这些研究指出电泳技术能够用来研究和估测整套胁迫系统,例如,冷、盐和化学胁迫以及由植物病害引发的胁迫。这似乎展现激动人心的前景。

现有的方法能够修改或适用化,以使在植物组织培养的研究中得到更多的资料吗?似乎有几种可能。一种令人感兴趣的可能性来自试图做有机体的蛋白质指示图的双向电泳概念。在这种技术中,第一向电泳为等电聚焦,第二向为SDS电泳。也可作下面的改变:第一向电泳为等电聚焦而第二向电泳为常规电泳作特定酶的染色,这样便获得同工酶的一个双向的指示图。在一些初步实验中,已发现这种方法对于酯酶很成功。第二个研究方面,是涉及利用等电聚焦分离和随后的特定酶染色。还有一些领域需要探索。载体两性电解质干扰酶反应及其染色有多严重?载体两性电解质与辅助因子形成复合物吗?这些复合物怎样从胶中除去呢?最后,哪些酶系统能使用这种技术?

肯定我们无法挖掘或甚至企图囊括所有的电泳技术可助于植物组织培养家的研究的领域。我们已提出了其可能性,本章将促进人们来利用这项技术。

【参考文献】:

〔1〕Allen,R.and H.R.Mauer(eds.)1974 Electrophoresis and isoelectric focusing in polyacrylamide geli Advances of Methods and Theories.Biochemical and Clinical Applications,Walter de Gruyter,Berlin.

〔2〕Brewer,G.J.and C.F.Sing 1970 An Introduction to Isozgme Technoques.Academic Press,New York.

〔3〕Markert,C.L.(ed.)1975 Isogymes.Molecular Stracture(Vol.1),Physio1-ogcial Function(Vo1.11), Developmental Biology(Vo1.111),Genetics and Evolution(Vol.lV),Academic Press,New York.

〔4〕Righetti,P.G.and E.Gianazza1980 New derelopments in isoelectric focusing J.Chromatogr.184∶415-456.

〔5〕Scandalios,J.G.and J.C.Sorenson 1977 Isozymes in plant tissue culture.In:Plant Cell,Tissue and Organ Culture(J.Reinert and Y.P.S.Bajaj,eds.)pp.719-730.Springer-Verlag,Berlin,New York.

〔6〕Vesterberg,O.1973 Isoelectric focusing of proteins in thin layers of polyacrylamide gel.Sci.Tools,20∶22-29.

〔7〕Weber,K.and M.Osborn 1975 Pruteins and sodium dodecyl sulphate:Molecular weight determination on polyacrylamide gels and related procedures.In:The proteins(H.Neurath and R.L.Hill,eds.)pp.179-223,Academic Press,New York.

上一篇:展望 下一篇:植物细胞培养手册目录
分享到: