山药珠芽淀粉酶活的影响.doc

多效唑对山药珠芽淀粉酶活性的影响 摘摘 要要 以牛尾巴山药珠芽为实验材料 用不同浓度的多效唑溶液处理山药珠芽 测定山 药珠芽的淀粉酶活性 研究多效唑对山药珠芽淀粉酶活性的影响 结果表明 多效唑溶 液对珠芽淀粉酶活性的影响较复杂 100mg L 的多效唑溶液和清水 CK 对提高山药珠 芽淀粉酶活性效果较好 100mg L 的多效唑溶液提高珠芽 淀粉酶活性较好 清水 CK 和 100mg L 的多效唑溶液提高珠芽 淀粉酶活性和 淀粉酶活性较好 而 10mg L 和 1000mg L 的多效唑溶液对山药珠芽淀粉酶活性影响不显著 关键词 关键词 珠芽 多效唑 淀粉酶活性 Effect of Paclobutrazol on Amylase Activity in Yam Builbil ABSTRACT To shoot for the cow yam bulbil material using different concentrations of paclobutrazol much effect solution processing yam bulbil determination of the yam bulbil amylase activity the effects of yam bulbil was the influence of amylase activity The results show that much effect on bulbil solution was the influence of amylase activity is relatively complex 100 mg L was much effect solution and water CK to improve the yam bulbils amylase activity effect is good 100 mg L of much effect was improving bulbil solution beta amylase activity water CK improve bulbils beta amylase activity and alpha amylase activity And 10 mg L and 1000 mg L was much effect of yam bead solution bud amylase activity is not significant effect 1 Key words Bulbil Paclobutrazol Amylase activity 多效唑对山药珠芽淀粉酶活性的影响 1 引言 山药 Dioscorea opposita 是薯蓣科薯蓣属植物 其地下块茎营养价值高 是 深受广大人民喜爱的食物 还是六味地黄丸 知柏地黄丸和参苓白术散等多种中成药 的主要成分 需求量大 农业生产实践中 用山药块茎切段进行繁殖时繁殖系数低 并影响对块茎的商业利用 因此 选择成本低 数量大的繁殖材料是山药可持续发展 的物质基础 珠芽也叫山药豆 是生长于山药叶腋的变态茎 1 是一种便于长期贮藏的繁殖材料 2 用它繁殖 种源广 成本低 后代生活力旺盛 病害少 增产显著 淀粉酶活 性影响到休眠期长短 珠芽萌发过程主要需要 淀粉酶促进淀粉水解 3 现有研究普 遍认为赤霉素诱导 淀粉酶合成 但是先期的研究发现 山药珠芽发芽前赤霉素的含 量下降 4 国内外的研究都表明赤霉素的抑制剂 多效唑和烯效唑等 破除山药珠芽 的休眠 5 多效唑是一种新型的广谱植物生长延缓剂 可对植物的呼吸作用 矿质营 养代谢 光合作用 植物的抗性及碳水化合物的代谢与分配产生影响 6 在植物的生 长过程中可发挥促进分枝及分蘖 控长矮化 提高叶绿素含量 促发生根 延缓衰老 等生理效应 在国外 多效唑多数应用于园艺作物的生产 在我国 多效唑目前广泛 应用于小麦 7 玉米 8 马铃薯 9 等作物上 施用多效唑对高羊茅草坪草 10 番木瓜 11 幼苗的生长及生理特性均有重要影响 可见多效唑在农作物生长中发挥着重要作用 所以 值得进一步研究多效唑对山药珠芽淀粉酶活性的影响 弄清山药珠芽的淀粉酶 活性是否受有特殊的调控机制 为该生长延缓剂在山药生产中的应用提供参考依据 2 2 材料与方法 2 12 1 实验时间 地点 2 实验于2011年10月01日至2012年4月14日在云南农业大学园林园艺学院415室和云 南农业大学农科中心A207室 2 22 2 实验材料 供试山药珠芽品种为牛尾巴山药 在楚雄州武定县狮山镇滑坡村购买 挑选整齐 饱满 硕大 无病害的珠芽 2 22 2 实验设计 本实验设4个处理 分别为10mg L的15 多效唑溶液 100mg L的15 多效唑溶液 1000 mg L的15 多效唑溶液和清水作为对照 CK 每个处理设有3个重复 定期随机 取样 测定珠芽淀粉酶的活性 淀粉酶的测定采用3 5 二硝基水杨酸法 参见叶尚红 等主编的 植物生理生化实验教程 2 42 4 实验实施 先将珠芽放在 4 的冰箱里处理 40 天随后才对珠芽进行不同浓度多效唑的处理 以等量的珠芽浸泡 24h 后取出用清水洗净再以珍珠岩为基质并保持湿润贮藏在 25 的 温箱里 每隔 5 天进行一次随机取样 取样时只取珠芽 芽眼 向外 0 5mm 共取 8 次 将取好的样品放在 20 冰箱里保存 以待使用 酶液的制备 称取 1 克左右的样品于研钵中 加 2ml 蒸馏水和少量石英砂 研磨 至匀浆 倒入两支试管中配均匀后转移到 4 的冰箱里放置 每隔数分钟振荡一次 提 取 15 分钟 于 Anke TDL 2B 台式离心机 上海安亭科学仪器厂制造 3000 转 分离心 8 分钟 将上清液倒入 50mL 容量瓶中加蒸馏水定容至刻度 摇匀 即为淀粉酶原液 用于 淀粉酶活力测定 最后将实验后的溶液取出用优尼科7200可见光分光光度计 上海仪器有限公司 在540nm波长下比色 测定吸光度 根据测出的吸光度值计算出 淀粉酶活性和 淀粉酶活性 珠芽淀粉酶活性测定在云南农业大学农科中心实验室A207进 行 3 3 结果与分析 3 13 1 淀粉酶活性的变化 从图 1 可看出珠芽淀粉酶活性初期还处在一个相对高的水平 4 5353 mg g min 说明珠芽总淀粉酶活性初期其体内的新陈代谢旺盛 1000mg L 多效唑溶液和 10mg L 多 效唑溶液对总淀粉酶都有一定的抑制性 其中 1000mg L 多效唑溶液在 10 天时总淀粉 3 酶活性直降到 3 7270 mg g min 到 20 天时总淀粉酶活性达到最低值 2 81 mg g min 随后虽然总淀粉酶活性有所升高但还没有达到珠芽初期的淀粉 酶活性 10mg L 多效唑溶液在 10 天时总淀粉酶活性直降到 4 2233 mg g min 到 40 天时降到最低值 3 7037 mg g min 100mg L 多效唑溶液和清水 CK 对珠芽 提高淀粉酶活性存在积极作用 图 1 可看出清水 CK 对淀粉酶活性的影响较大 随着 时间的推移在 30 天时总淀粉酶活力达到最高值 5 8459 mg g min 100mg L 多效 唑溶液 在淀粉酶活性曲线上看出在 20 天时总淀粉酶活性出现了一次小高峰 5 1534 mg g min 到 40 天时总淀粉酶活性再次出现高峰 5 3914 mg g min 且总淀粉酶活性比第一次高峰更高 说明清水 CK 和100mg L多效唑溶液处理的珠芽对 淀粉酶活性影响较明显 10mg L多效唑溶液处理的珠芽 淀粉酶活性有一定抑制作用 1000mg L多效唑溶液 处理的珠芽 淀粉酶活性也有一定的抑制性 且抑制作用更大 图图 1 1 珠芽不同贮藏期珠芽不同贮藏期 淀粉酶活性的变化淀粉酶活性的变化 Figure 1 Changes beta amylase activity during different storage periods in Bulbil 3 23 2 淀粉酶活性的变化 图 2 表明 清水 CK 和 100mg L 多效唑溶液处理的珠芽 淀粉酶活性有积极影 响 只是它们对 淀粉酶活性的影响时间和效果不同 清水 CK 在 20 天时开始使 淀粉酶活性急剧上升 随时间推迟在 30 天使 淀粉酶活性达到最大值 3 9287 mg g min 30 天开始 淀粉酶活性急剧下降 100mg L 多效唑溶液处 理的珠芽 淀粉酶活性在前 15 天缓慢上升到 15 天时开始酶活性急剧上升 在 20 天和 4 40 天都出现了高峰 20 天时 淀粉酶活性 3 6736 mg g min 40 天时 淀粉酶 活性为 3 6187 mg g min 淀粉酶活性影响效果均保持在一个水平线上 数值相 差不大 对珠芽 淀粉酶活性影响较平稳 10mg L 多效唑溶液处理的珠芽 淀粉酶 活性总体是有抑制性 1000mg L 多效唑溶液处理的珠芽其 淀粉酶活性总体有积极影 响 酶活性在 0 天时为 2 1831 mg g min 40 天提高到 3 1580 mg g min 淀 粉酶活性在 20 天前是被抑制 20 天后被缓慢提高 说明清水 CK 和 100mg L 多效唑溶液处理的珠芽 淀粉酶活性有积极影响 10mg L 多效唑溶液处理的珠芽 淀粉酶活性总体是有抑制性 1000mg L 多效唑溶液 处理的珠芽其 淀粉酶活性总体有缓慢提高 图图 2 2 珠芽不同贮藏期珠芽不同贮藏期 淀粉酶活性的变化淀粉酶活性的变化 Figure 2 Changes amylase activity during different storage periods in Bulbil 3 3 淀粉酶活性的变化 图 2 和图 3 对比得知 淀粉酶活性的变化与 淀粉酶活性的变化完全相反 10mg L 多效唑溶液和 1000mg L 多效唑溶液处理的珠芽对 淀粉酶活性总体有抑制性 图三 1000mg L 多效唑溶液处理的珠芽 淀粉酶活性在初期为 2 3523 mg g min 随着时间的推移在 15 天时 淀粉酶活性又重新升高到 2 469 mg g min 随后到 40 天时降到最低值 0 3850 mg g min 10mg L 多效唑溶液处理的珠芽 淀粉酶 活性从初期 2 3523 mg g min 降到 15 天 1 3013 mg g min 随着时间的 推移 淀粉酶活性虽有回升但回升幅度不大 始终保持在 2 0 mg g min 左右低于 初期的值 所以总体认为 10mg L 多效唑溶液对珠芽 淀粉酶活性的影响不大 甚至 5 有抑制 淀粉酶活性 100mg L 多效唑溶液和清水 CK 对珠芽提高 淀粉酶活性 存在积极作用 图 3 可看出 100mg L 多效唑溶液对 淀粉酶活性的影响较大 随着时 间的推迟在 25 天时 淀粉酶活性达到最大值 2 5837 mg g min 是四种处理中 的最高值 清水 CK 处理的珠芽使 淀粉酶活性在 10 天时出现了高峰 2 4156 mg g min 随着时间的推移 淀粉酶活性逐渐下降 到 40 天时 淀 粉酶活性降到最低值 1 6084 mg g min 说明 100mg L 多效唑溶液对珠芽 淀粉酶活性影响最大 其次是清水 CK 处理 的珠芽 淀粉酶活性影响有积极作用 10mg L 多效唑溶液和 1000mg L 多效唑溶液处 理的珠芽对 淀粉酶活性总体有较小的抑制性 图图 3 3 珠芽不同贮藏期珠芽不同贮藏期 淀粉酶活淀粉酶活性性的变化的变化 Figure 3 Changes beta amylase activity during different storage periods in Bulbil 4 讨论 山药中的淀粉含量较多 淀粉是提高其风味的重要指标之一 提高淀粉酶活性可 以促进山药珠芽及早发芽 而发芽率不仅受种子大小 饱满度的影响还受种子生长发 育成熟期环境和施用调节剂等外在因素的影响 12 取样结束时100mg L的多效唑溶液 清水 CK 1000mg L的多效唑溶液和10mg L的多效唑溶液处理的珠芽发芽率分别为 21 18 9 和0 用多效唑浸泡的珠芽对提高其淀粉酶活性影响较复杂 从图中看出清水 CK 和 6 100mg L的多效唑对提高淀粉酶活性有效果 但二者的效果相差不大 这可能是由于 实验开始时对山药珠芽进行了40天的低温处理 经对另一组同学的实验数据 未用 多效唑处理 进行观察得出 低温处理的山药珠芽其酶活性高于常温处理的山药珠芽 并且清水中没有多效唑 没有抑制赤霉素 随着时间的推移赤霉素诱导 淀粉酶合成 量逐渐增多从而促进发芽 100mg L的多效唑其浓度刚好处于10和1000mg L之间 提高 淀粉酶活性的时间比清水 CK 早 后期对提高淀粉酶活性有促进性 它的发芽率也 是在四个处理中最高的21 结合其他的研究表明 100mg L多效唑溶液对小麦浸种后 有助于小麦壮苗 增强植物抗性 有利于小麦的生产 13 100mg L多效唑溶液对决明 子幼苗的曾粗和矮化作用最明显 14 另外 10mg L的多效唑溶液在以上三个图中显 示都是对淀粉酶活性有抑制 可能是多效唑浓度太低 赤霉素含量相对较高且高于赤 霉素对 淀粉酶合成的上限浓度 赤霉素与珠芽体内的某些物质发生了拮抗作用 从 而抑制了淀粉酶的活性 结合珠芽的发芽率发现10mg L的多效唑溶液浸泡的珠芽的发 芽率为0 在图中珠芽淀粉酶活性都有急剧上升的现象 可能取的样是刚要长芽而芽 还没长出的 珠芽体内的淀粉酶活性在迅速提高 结合本次实验结果多效唑对淀粉酶 活性影响较复杂 还有待对其进一步研究 5 结论 本次实验中看出珠芽的 淀粉酶活性高于 淀粉酶活性 淀粉酶活性与总淀 粉酶活性基本相似 说明珠芽以 淀粉酶活性为主 淀粉酶活性的变化与 淀粉 酶活性的变化相反 多效唑对山药珠芽的影响较复杂 清水 CK 和100mg L的多效唑 溶液对提高珠芽 淀粉酶活性和 淀粉酶活性较好 100mg L的多效唑溶液 对提高珠芽 淀粉酶活性较好 参考文献 1 谢德镕 杨培君 曹祥志 张培源 薯蓣珠芽发育与形态学本质探讨 J 西北农业大学学报 1993 21 1 77 80 2 韦本辉 唐荣华 韦威泰 甘秀芹 何新民 覃维治 宁秀呈 蒋菁 黄永清 淮山珠芽不同 贮藏方式对出苗及苗期生长影响的研究 J 广西农业生物科学 2004 23 1 28 30 3 龙雯虹 郭华春 高星 金鑫 3 种薯蓣植物珠芽休眠过程中糖类和可溶性蛋白质含量及淀粉 酶活性的变化规律 J 西部林业科学 2009 38 3 22 27 4 龙雯虹 4 种薯蓣属植物珠芽休眠特性及其破除方法的研究 博士论文 2009 6 5 Tanno N Tanno M Yokota T Abe M Okagami N Promotive and i