茎瘤芥种子萌发期过氧化物酶的研究
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中图分类号：S5 文献标识码：A 文章编号：1008—925X（2012）10—0302—02
目前，茎瘤芥主要分布在四川、浙江和重庆，湖北、江西、福建、江苏、安徽、河南等省也有栽培。因榨菜的基本原料是茎瘤芥。20世纪初期以来，随着榨菜加工业的兴旺，茎瘤芥已成为农业上大量种植的一种经济作物。因此，优质茎瘤芥种子是提高其产量及产品质量的必要条件之一，在影响种子质量的众多因素中，种子的发芽力是一项极其重要的指标。
本文以重庆涪陵绿原农业科技发展公司生产的榨菜良种永安小叶与重庆市禄鑫种苗有限公司生产的鹅公雪松优榨一号和新育成良种乾兴榨菜种子为材料，对其萌发期过氧化物酶的有关酶学特性进行了较为系统的研究。
1.材料与方法
1.1材料
注：下文对应材料以此表为标准
1.2种子萌发
称取三个品种的种子各2g，在室温下浸泡于水中10小时，使其充分吸水，然后将种子置于铺上了两层纱布的培养皿中，再将培养皿放于约25℃植物组织培养室里培养，5天后可取材。
1.3方法
1.3.1 POD粗酶液的提取
称取试材0.5 g放入研钵，加入少许PH=5.5的磷酸缓冲液，加少许石英沙，冰浴研磨。然后用磷酸缓冲液定容至10ml。转入离心管，10000r/min离心10分钟。取其上清液及为粗酶液。（TGL—16B高速离心机）
1.3.2 POD活性的测定
分别配制0.05mol/L的愈创木酚， 2%的过氧化氢，0.05mol/L PH=5.5的磷酸缓冲液。将2.9mL磷酸缓冲液、1mL愈创木酚溶液， 1mL过氧化氢和0.1mL酶液作为反应体系，用1cm的比色皿，在紫外可见光分光光度计于470nm波长处测定吸光度。加入酶后开始计时，每30S记录一次OD的变化值。以最初直线的斜率（OD/t）计算酶活力。酶活力单位定义为：以每分钟内A470变化0.01为1个过氧化物酶活力单位（u）。用磷酸缓冲液代替酶液作为对照。（测定仪器型号：UT—1800紫外可见分光光度计）
2.结果与讨论
2.1 pH对POD活性的影响
由图2.1可知：三个品种的POD最适pH各不相同，永安小叶（A）POD最适pH值为5.6，优榨一号（B）POD最适pH值为4.8，乾兴榨菜（C）POD最适pH值为5.2。A、B、C三个品种的POD活性在各自最适pH之前（即A：pH4.0—5.6，B：pH4.0—4.8，C：pH4.0—5.2），几乎都是以相同斜率随pH增加而呈直线上升；在各自最适pH值到pH8.0之间（即A：pH5.6—8.0，B：pH4.8—8.0，C：pH5.2—8.0），均随pH增加而降低，且下降速度为C最快，A次之，B最慢；在pH8.0—9.6之间，A、B、C的POD活性均下降平缓。从该图还可看出，在pH4.0—5.6之间，乾兴榨菜（C）的POD活性最高，永安小叶（A）次之，优榨一号（B）最低；在pH6.0—8.0之间，A的POD活性最高，C次之，B最低；在pH8.0—9.6之间，A、B、C的POD活性大致差不多。从整体图形看，A、B、C三个品种的POD在酸性环境的活性远远高于碱性环境的活性。若以最适pH时OD/min与pH8.8时OD/min的比值计算，A、B、C的比值分别为4.5、3、4.8。由此可推断，乾兴榨菜POD的耐酸能力最强，永安小叶次之，优榨一号最弱。
优榨一（B）变为6.0（原4.8）。乾兴榨菜（C）变5.6 （原5.2）。永安小叶（A）在pH4.0—5.2之间，其POD活性增加明显；在pH5.2—8.0之间，活性均下降，但在pH5.2—7.2之间，下降缓慢，在pH7.2—8.0之间下降迅速；优榨一号（B）在pH4.0—5.2之间，POD活性呈直线上升；在pH5.2—7.2之间，POD活性呈波动性变化；在pH7.2—8.0之间，POD活性呈直线下降；这在一定程度上说明了优榨一号的POD活性对过酸或偏碱性环境都较为敏感；乾兴榨菜在pH4.0—5.2之间，POD活性增加，且在pH4.8时有一小高峰，这很有可能是粗酶液中存在同功酶的缘故（有待进一步研究）；在pH5.6—8.0之间，POD活性下降明显。从整体图形上看，乾兴榨菜（C）的POD活性一直处于较高优势，永安小叶次之，优榨一号最低。另外，A、B、C在偏碱性（pH7.2—8.0）环境中，其POD活性下降均显著，这说明A、B、C的POD活性对碱性环境较敏感。因此，在抽提酶液时，若要保持其较高的活性，用酸性缓冲体系较碱性好。
由图2.1、2.2综合可知：用水提取POD时，其活性降低。若以A、B、C各自最适pH时OD/min与水提酶相应pH下OD/min的比值来计算降低的程度。则A、B、C的比值分别为1.9、1.8、1.6。从这些数值可说明用水提POD时，其活性下降了接近一半。由此可证明：在提取POD粗酶液时，加相应的缓冲液来维持POD活性是极为必要的。
2.2温度对POD活性的影响
由图2.4可知：永安小叶（A）POD的最适温度为20℃，优榨一号（B）POD和乾兴榨菜（C）POD最适温度均为30℃。永安小叶（A）在0—30℃之间，其POD活性变化不大，且高峰不突出；在30—60℃之间，随着温度的升高，其POD活性迅速降低；这在一定程度上说明永安小叶POD对高温较低温更为敏感。优榨一号（B）POD催化反应速率与温度呈典型的钟罩形曲线。从图上曲线可看出，在10—30℃范围内，POD反应速率随温度升高而迅速增大，直到30℃达到最高峰。然后随着温度升高而迅速下降，且上升趋势与下降趋势差不多。由此可说明优榨一号（B）POD活性受温度影响极为显著。乾兴榨菜（C）POD催化反应速率与温度也呈钟罩形曲线，但其弧度较优榨一号（B）小。
3.结论
本文研究了三个品种的茎瘤芥种子萌发期的过氧化物酶的基本性质。结果表明：以愈创木酚为底物，产物的最大吸收波长为470nm。永安小叶POD的最适pH为5.6，最适温度为20℃，；优榨一号POD的最适pH为4.8，最适温度为30℃，；乾兴榨菜POD的最适pH为5.2，最适温度为30℃。通过POD活力与种子萌发的关系的研究表明：种子的发芽力与其过氧化物酶活力的增减具有同步性。