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大学时代的毕业论文(一)

已有 2157 次阅读 2012-1-20 12:20 |系统分类:论文交流| 大学, 毕业论文

1982.11-1983.5做的毕业论文工作,没有发表过,整理出三篇小论文,一篇已经于2005年发表.另外两篇不在期刊上发表了,放在这里,也算发表在这里了!

 

几个小麦大小粒品种中酯酶、过氧化物酶和a-淀粉酶与粒重的相关性

严海燕1,2 张开旺1徐乃瑜1

1武汉大学生命科学院 武昌,珞珈山

 

几个小麦大小粒品种中酯酶、过氧化物酶和.pdf

摘要 我们采用不同千粒重的小麦品种,在不同发育时期进行酯酶、过氧化物酶和a-淀粉酶同工酶酶谱的分析,研究它们与千粒重的关系。研究结果表明,与千粒重直接有对应关系的是乳熟期种子中的a-淀粉酶的B带,它在所有大粒品种中存在,而在所有小粒品种中不存在。乳熟期种子中的a-淀粉酶的C带、酯酶的A带、萌动胚中a-淀粉酶的FHI带有可能参与多种基因对粒重的控制过程,而起间接作用。

关键词:过氧化物同工酶、酯酶同工酶、a-淀粉酶、千粒重

 

小麦的粒重是一个与产量密切相关的农艺性状,受多基因控制。酯酶、过氧化物酶是 植物体内具有多方面生理功能的酶。其同工酶分析广泛用于发育、品种鉴定、杂种分析、病理分析等方面。a-淀粉酶参与淀粉代谢,在粒重性状方面可能有重要影响,本研究针对小麦粒重的一对性状,对几个不同粒重的品种进行同工酶分析,以期找到规律性的酶带。

1 材料和方法

材料:大粒小麦品种:红芒、视察15、野园=野生二粒x园锥F5

小粒小麦品种:小荆早21、火烧百日、软杆洋麦

 

田间工作:

 所有材料于1111在田间播种, 22日出苗。株距5cm,行距25 cm。分别在拔节期、乳熟期、完熟期取材制样。

样品制备:

萌动胚:每品种取60粒,在17°C温箱内浸种24h。取露白种子切胚制样,每10粒种胚加蒸馏水0.5ml室温下研磨,经3500rpm离心20分钟,取上清液,按1110%甘油,于-10°C冰箱中保存。

芽鞘:每品种取80粒,于20°C温箱内浸种萌发。第一片真叶即将露头时切取芽鞘制样。按每10个芽鞘加蒸馏水0.4ml研磨制样,方法同上。测量20株芽鞘的长度求其平均值。

节和节间:田间材料拔节期,取茎长9-20cm的植株节和节间制样。统计20株茎长。按每克加3ml蒸馏水制样,方法同上。

乳熟种子:取乳熟后期种子,每10粒种子加蒸馏水0.5ml研磨制样,方法同上。

完熟种子:取完熟期种子,每10粒种子加蒸馏水1ml研磨制样,方法同上。

 

同工酶检测和酶活测定方法:

 

本实验采用的同工酶分析分离法均为聚丙烯酰胺凝胶垂直薄板电泳[1]。酯酶采用的缓冲系统为低离子强度的Tris-柠檬酸缓冲系统(.pH8.9),凝胶浓度下层胶为7.3%,上层胶为2.5%,电极缓冲系统为低离子强度的Tris-Gly系统(pH 8.7)。每样槽点样80ml1滴溴酚蓝。电泳电压为200-260v/每板,时间3~4小时。染色用1mg/ml的醋酸-a-奈酯加1mg/ml 的坚牢蓝(RR盐),在染液中37°C染色10~15分钟,即可出现棕色酶带。

过氧化物酶采用Tris-HCl缓冲系统下层胶浓度为7%pH 8.8, 上层胶浓度为4%pH 6.8)。 电极缓冲液系统为高离子强度的Tris-gly系统(pH 8.8)。每样槽点样80ml1滴溴酚蓝。电泳电压为每板100~200v,稳压电泳。电泳时间11~18h 染色采用1mg/ml的联苯胺加少量的30%H2O2(1.0g+ 9 ml 冰醋酸+dH2O 40 ml + 0.3%H2O2 50 ml ),室温下染色半分钟到一分钟,看到酶带显兰色,即取出放入流水中冲洗过夜,酶带渐变成亮棕色。

a-淀粉酶采用的缓冲系统、凝胶浓度、电极缓冲系统、电泳时电压、时间都与酯酶相同。不同处仅在于在凝胶中加有7%可溶性淀粉及Na2SO42%)。染色前先用保温液冲洗一下,在保温液中(36C)保温半小时。保温液为CaNa的醋酸缓冲液(pH 5)。染色用碘化钾-碘液负染,几分钟后呈蓝黑色,随即放入固定液(冰醋酸:甲醇:水=40100320)中固定。

 

2.结果与分析

21 几种生物性状的研究

 

1 几种大小粒小麦品种的生物学性状

 

 

大粒品种

小粒品种

 

红芒

视察15

野园

小荆早21

火烧百日

软杆洋麦

千粒重g

45.7

45.32

43.33

33.88

31.3

29.7

穗长(cm

10.35

10.64

11.47

 

8.41

10.47

有效小粒数

16.8

11.6

21.4

 

19.6

20.1

每穗粒数

34.6

45.8

46.7

 

49.3

55.7

从表1中可见,大粒的千粒重与穗长、有效小粒数、每穗粒数之间的关系没有明显的规律。

 

2.2 萌动胚几种同工酶谱的分析

萌动期POD和酯酶酶谱在不同品种间有变异(图1、图2),但看不出与千粒重的直接关系。虽然此时期的所有大粒品种的a-淀粉酶酶谱都有小粒品种荆早21和软杆洋麦所没有的JH带,但小粒火烧百日也有这两条带,因此很难确定这两条带与千粒重有直接关系(图3)。另外,所有小粒品种和大粒品种野园都有F带,同样难以确定与粒重的关系。

 

23 不同千粒重小麦品种的芽鞘几种同工酶酶谱的分析

对不同千粒重小麦品种的芽鞘PODEST酶谱进行了分析,所有品种的PODEST酶谱完全相同,没有差异(图4,图5),表明芽鞘中的PODEST活性与千粒重无关。

2.4 不同千粒重小麦品种的乳熟种子几种同工酶酶谱分析

比较大小粒小麦乳熟期a-淀粉酶酶谱(图6),所有大粒小麦乳熟种子的a-淀粉酶都有一条B带,而小粒乳熟种子没有,这条B带很可能与大粒有关。

另外小粒的荆早21和软杆洋麦都有一条C带,软杆洋麦特有一条F带,荆早21特有JK带,很难看出这些带与千粒重有直接的相关关系。

 

两个大粒小麦品种视察15、野园和小粒品种火烧百日乳熟种子酯酶比其他品种多了一条A带(图7)。在小粒品种乳熟种子中,只有火烧百日酯酶有A带,而其他两个品种的a-淀粉酶都有C带,这个C-a-淀粉酶与A带酯酶的存在是否存在相斥的关系,有待于进一步探讨。

 

 

 

1 不同千粒重小麦品种萌动胚POD酶谱      2 不同千粒重品种小麦萌动胚EST酶谱

       次强   次弱

 

3不同千粒重小麦品种萌动胚a-淀粉酶酶谱         4 不同千粒重小麦品种芽鞘POD酶谱

 

5 不同千粒重小麦品种芽鞘EST酶谱             6  不同千粒重小麦品种乳熟籽粒a-淀粉酶酶谱

 

7 不同千粒重小麦品种乳熟籽粒酯酶酶谱              8 不同千粒重小麦品种成熟籽粒a-淀粉酶酶谱

 

2.5 不同千粒重小麦品种的成熟种子几种同工酶酶谱分析

成熟籽粒的a-淀粉酶在大小粒品种间没有规律性的变化(图8),而酯酶酶谱中,所有大粒品种都有一条D带,但小粒的荆早21 也有这条D 带。

9 不同千粒重小麦品种成熟籽粒酯酶酶谱

 

 

3、讨论

不同品种间的同工酶的差异通常有几种情况:1.直接与性状相关的差异,这种差异表现在某条或某些带的存在与否直接与性状相对应,本研究中小麦乳熟种子a-淀粉酶的B带就是这种情况,它的存在与大粒的性状直接对应,表明这个同工酶与千粒重有关。2.与性状关系有一定关系,但不明显,有可能是几个基因的作用造成。本实验中小麦乳熟籽粒酯酶同工酶的A, 在小粒品种的火烧百日中存在,其他两个品种中不存在。两个大粒品种视察15和野园也有A带。而乳熟籽粒的a-淀粉酶同工酶的C带在小粒的其他两个品种中存在,火烧百日中不存在。它们之间的关系是否与粒重有关,很难说清。象这种情况的还有成熟籽粒酯酶的D带,所有大粒品种和小粒荆早21有;萌动胚的a-淀粉酶的F带,所有小粒品种和大粒品种野园有;萌动胚a-淀粉酶的HI带,所有大粒品种和火烧百日有。3、没有密切关系。

在植物每一个发育时期,都有一个生长中心。不同时期的生长目的不同,而各个时期的生长相互影响。小麦的籽粒形成的乳熟期是贮藏物质形成的重要时期,与粒重有重要和直接的关系。淀粉是小麦的主要贮藏物质,与淀粉合成有关的酶应当是决定粒重的重要因素。参与淀粉合成的不仅有几个合成酶类,淀粉酶也可能起着重要作用,它可能在支链淀粉合成过程中起着修饰链长的作用,而支链淀粉是淀粉中的主要成分。乳熟期a-淀粉酶的B带与粒重的关系证明了这点。

粒重性状是通过一系列反应,通过复杂的网络调控造成的,许多因素会在其中起作用,作用的大小也由相应基因在网络中的功能而决定。若要彻底查清与千粒重有关的机理,需要利用现代分子生物学技术,从基因表达、代谢产物、各种酶的活性、生物学性状等进行全面的分析。

 

4 参考文献

1.       植物同工酶及其测定技术 武汉大学生命科学院遗传专业实验教材 1980

 



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