植物呼吸及代谢的研究 Ⅵ.乙酸在水稻幼苗中的利用

以[2-C14]-乙酸饲喂水稻黄化幼苗,研究了乙酸在体内的呼吸途径。从饲喂试验获得了以下结果:1.以80%酒精提取萌发5天的水稻幼苗,将提取液通过阴离子交换树脂 AmberliteIRA-400,收集洗脱液进行纸上层析。从层析谱上得到异柠檬酸、柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸及苹果酸。结果表明在水稻幼苗中存在着三羧酸循环的中间成分。2.以[2-C14]乙酸饲喂水稻幼苗,经过不同时间2至40或60分钟保温,立即以80%热酒精提取。提取液通过阳离子交换树脂 Zerolite 225及阴离子交换树脂 AmberliteIRA-400,以分离出有机酸、氨基酸及糖三类化合物。这三类化合物放射性强度的测量结果表明,放射性最初只在有机酸中出现,随后为氨基酸,而糖类几乎始终不出现放射性。3.从饲喂乙酸的水稻幼苗提取液中分离出的有机酸,用阴离子交换树脂 Zerolite FF进行柱层析,分部收集各种有机酸,浓缩并测量其放射性强度。结果表明柠檬酸、异柠檬酸、琥珀酸、延胡索酸及苹果酸均被 C14标记上。当饲喂乙酸时,同时加入丙二酸,则乙酸渗入到有机酸的总量降至50%以下,而标记琥珀酸的放射性强度却相对增加,纸层析谱的放射自显影也证明有琥珀酸的积累。4.从不同时间饲喂乙酸所分离出的有机酸,其放射性强度测量结果表明,2分钟标记琥珀酸出现最多,至10分钟后,苹果酸和柠檬酸同时随之增加,纸层析谱的放射自显影也证实了这点。5.当饲喂乙酸时,同时加入亚砷酸钠或α,α′-联呲啶,则乙酸的利用受到不同程度的抑制,分别为68%及44%,而 C14渗入琥珀酸的量只分别受到46%及29%的抑制,即施用抑制剂后仍有相当数量标记琥珀酸的积累。6.氨基酸的纸层析及放射性强度结果表明,天门冬氨酸及谷氨酸的放射性分别占氨基酸总放射性的17%和20%。饲喂乙酸时加入丙二酸,C14渗入氨基酸下降50%以上,由此亦可见乙酸最早渗入到与三羧酸循环有直接联系的氨基酸中。7.从上述实验结果可以得出结论,在水稻整体幼苗中存在着三羧酸循环。同时根据短时间饲喂乙酸首先出现大量标记琥珀酸以及亚砷酸钠和α,α′联呲啶抑制后仍有较大量琥珀酸积累的事实,可以认为乙酸的利用除了主要通过三羧酸循环以外,还可能通过乙醛酸循环及二羧酸循环等途径。