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萌发种子αβ淀粉酶和酸性磷酸酶活性测定及在种子活力鉴定中的应用【字数:7906】

2024-02-24 16:51编辑: www.jxszl.com景先生毕设
种子活力是种子的重要品质,高活力的种子可以提高种子的出苗率、提升种子的竞争力、增加其耐储性、提高作物产量等显著作用。测量种子活力的方法有很多,长期以来都用发芽试验检验种子的活力,而用来衡量种子活力的指标中也有淀粉酶及酸性磷酸酶含量,实验可看出萌发种子α、β-淀粉酶和酸性磷酸酶活性与种子活力是一种相关表现,本文就淀粉酶和酸性磷酸酶活性的测定来进行种子活力的鉴定以及介绍α、β-淀粉酶及酸性磷酸酶测定方法,从而对种子的活力进行相应的评价。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1材料与方法3
1.1种子α—淀粉酶、β—淀粉酶活性测定3
1.1.1实验原理3
1.1.2实验材料、药品及器材3
1.1.3 实验步骤3
1.2种子酸性磷酸酶活性的测定4
1.2.1 实验原理4
1.2.2材料、仪器及试剂4
1.2.3 实验步骤5
1.3发芽实验5
2结果与分析5
2.1种子α—淀粉酶、β—淀粉酶活性测5
2.1.1麦芽糖标准曲线制作5
2.1.2α、β淀粉酶活力计算6
2.1.3实验结果分析6
2.2种子酸性磷酸酶活性的测定7
2.2.1结果计算7
2.2.2实验结果分析7
2.3发芽实验7
2.3.1发芽实验结果与分析7
3讨论7
3.1实验结果讨论7
3.2实验中注意事项8
3.3淀粉酶及磷酸酶作用8
3.4对于α、β淀粉酶活及酸性磷酸酶测定方法的展望8
致谢9
参考文献9
萌发种子α、β淀粉酶和酸性磷酸酶活性测定及在种子活力鉴定中的应用
引言
植物中最主要的贮藏多糖是淀粉,但淀粉不能被直接吸收利用,因此需先将淀粉分解为葡萄糖后才能被用于供能,其主要贮存在种子和块茎中,在日常生活中淀粉在调味、烹调等有着重要作用,而且有着丰富的营养价值,人们除了将 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072
其直接食用外,在工业上也有很大的用途,如用其制麦芽糖、糊精、酒精、葡萄糖等,也用于药物片剂的压制、纺织品的上浆、纸张的上胶、调制印花浆等。
萌发中的种子生命代谢过程需要消耗大量的能量,因其不能进行光合作用,所以需要将储存的淀粉分解成小分子糖类,此时需要淀粉酶的催化。淀粉酶广泛的分布于动植物以及微生物等生物体中,是迄今为止用途最多产量最大的酶制剂,淀粉酶有几种催化特点不同的家族成员,包括α淀粉酶、β淀粉酶、γ淀粉酶以及异淀粉酶等,其中α淀粉酶(也称液化酶)无差别的随机作用于淀粉(包括直链淀粉和支链淀粉)的非还原端(α1,4糖苷键),其反应特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失,最终产物为葡萄糖、糊精、麦芽糖等还原糖;β淀粉酶(又称糖化酶)每次从淀粉的非还原端以麦芽糖为单位切断α1,4糖苷键;γ淀粉酶是外切酶,从淀粉分子中的非还原端依次切割α(1→4)链糖苷键和α(1→6)链糖苷键,逐个的切下葡萄糖残基,与β淀粉酶类似,水解产生的游离半缩醛羟基发生转位作用,释放出β葡萄糖。无论是作用于直链淀粉还是支链淀粉,最终产物均是葡萄糖。酶是一种高效的催化剂。淀粉酶几乎存在所有的植物体中,尤其是在萌发的禾谷类种子其淀粉酶活性最强[1]。淀粉酶在制酒、清洁剂、粮食加工和纺织等领域有很大应用[2]。β淀粉酶主要是存在于休眠的种子中,而α淀粉酶是在种子萌发过程中渐渐形成的[3]。在种子的萌发过程中淀粉酶活性的高低可以衡量种子的萌发速率,也可以作为水稻盐碱、重金属胁迫抗逆性的生理化学指标。
磷是植物体不可或缺的一种大量元素,是植物体内核酸、蛋白质、酶等重要组成,大分子的结构成分,起着促进氮吸收,脂质代谢等重要作用。但土壤中磷素含量低[4],有机磷是土壤磷元素库的重要组成,因其为非活性养分,绝大多数无法被植物吸收,需要将有机磷水解成无机态的磷元素,根际产生酸性磷酸酶其中重要作用。因此研究酸性磷酸酶有重大意义。缺磷可能会导致植株矮小,叶色无光泽,果树开放和发育慢而弱,果实质量也差等不同性状。
植物应对低磷环境的重要适应性反应包括诱导并分泌酸性磷酸酶。酸性磷酸酶(ACP)可以将底物中的磷酸单酯键水解并释放出来无机磷素的巯基酶,可以从不同的有机磷底物上水解磷酸基团以为植物提供磷素。大多数的植物酸性磷酸酶是没有明显的底物特异性,可以水解的底物包括 RNA、DNA、3磷酸甘油酸、磷酸己糖等。磷酸酶根据底物的不同,可以分为非特异性磷酸酶和蛋白磷酸酶。酸性磷酸酶是在植物在调节植物的生长发育有很大的关键性作用,它能使磷化合物的酯磷键发生水解性的裂解,从而使磷得而释放,使植物或种子获得磷素。磷酸酶的存在部位也随着植物发育时期的不用而发生变化:燕麦种子的萌发后期可以在其细胞壁中找到其活性;小麦种子在萌发前期可以在胞间连丝和糊粉层中检测到较强的活性;大豆萌发前期,它的细胞壁和胞间层都可以检测到较强的活性[11]。小麦萌发时酸性磷酸酶也会不断变化[5]。酸性磷酸酶打破种子的休眠和萌发过程,同时也会影响种子的活力变化,其活性越高,活力越强。
测量淀粉酶活力的方法有:PNPG5改良法[6]、DNS法(萌发种子)[7]、NS法[12]、凝胶扩散法(新鲜种子用)、降落值法(面粉)、组织印渍法等。本次淀粉酶试验选用的是DNS法测量萌发种子的淀粉酶活性。优点是:灵敏、准确、精确度高,适宜精确测量小样品α淀粉酶活性大小[8]。
酸性磷酸酶的直接测量比较困难,一般采用不同的基质在经酸性磷酸酶作用后产生的生成物或是底物的不同来进行间接性测量,如分光比色和荧光比色。一般采用的基质有天然基质、对硝基酚磷酸钠、β耐基磷酸钠等。一般采用磷酸苯二钠为基质[9],国外学者一般用对硝基笨磷酸二钠方法,但以磷酸苯二钠为基质时,可能会出现显色不明显问题,且分光比色成本较低,所以本次测量活性磷酸酶用PNPP为基质的分光比色法[10]。

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