细胞壁结合的β-葡聚糖酶对百合花粉管顶端生长的调节作用

Role of Wall-bound β-Glucanases in Regulating Tip-growth of Lilium longiflorum Pollen Tubes

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摘要从离体培养的麝香百合(LiliumlongiflorumThunb.)花粉管细胞壁中分离纯化出β-葡聚糖酶。抑制剂野尻酶素（nojirimycin）使该酶活性明显降低。若在百合花粉培养的初始或培养1h时加入3mmol/L野尻酶素，与对照相比较，花粉的萌发率分别被抑制99.6%和91.4%。若把3mmol/L野尻酶素分别在培养的不同时刻(0、1、1.5和2h)加入到液体培养基中,花粉管的生长都即刻受阻。此后，花粉管生长方向稍有改变，且花粉管直径略增，呈弯曲的非正常形态。用视频显微术跟踪记录在正常或含有不同浓度野尻酶素（0.003、0.03、0.3和3mmol/L）的半固体培养基中培养的花粉管的生长变化模式,发现该抑制剂明显降低花粉管的生长速率并影响其生长方向，而且花粉管直径、胞质内细胞器及囊泡的分布和顶端生长区的区域范围也呈现异常。野尻酶素对花粉管生长的抑制是可逆转的。这些结果表明，β-葡聚糖酶参与百合花粉的萌发和花粉管生长的调节。结合我们已报道的该酶的性质及作用方式，进而推测该酶通过降解1，3-/1，4-或1，3：1，4-β-葡聚糖，影响细胞壁的延展性，从而对花粉管顶端生长显示调节作用。