不同渗透性介质对水稻籽粒中蔗糖合酶活性的影响

论文总字数：5367字

摘 要

蔗糖合酶是一种参与植物体内蔗糖代谢的重要酶。实验采用离体穗培养技术研究不同渗透性介质处理对水稻籽粒中蔗糖合酶活性的调节作用。结果表明，当用等摩尔浓度的渗透调节剂甘露醇、山梨醇和氯化钾，及其它单糖如葡萄糖、果糖，以及两者混合物等代替蔗糖，都不能产生与蔗糖相同的效应。以上结果说明蔗糖对SuSase活性的影响并不是渗透胁迫引起的。

关键词：水稻， 蔗糖合酶，离体穗培养，渗透胁迫

Abstract: Sucrose synthase is an important enzymes involved in Sucrose Metabolism in Plants. In vitro experiments using spike of study on permeability of different media on the Effect of Sucrose synthase activity in rice grains. Results show that when using molar concentration of osmotic regulators such as mannitol, sorbitol, and potassium chloride, and other simple sugars such as glucose, fructose, and both mixture instead of sucrose, can not produce the same effect as the sucrose. Effect of sucrose on the activity of sucrose synthase above results are not due to osmotic stress.

Keywords: rice (Oryza sativa L), sucrose synthase, detached panicle culture, osmotic stress

目 录

1　前言 ……………………………………………………………………… 4

2　材料与方法 …………………………………………………………………4

2.1　实验材料 …………………………………………………………………4

2.2　水稻穗离体培养 …………………………………………………………4

2.3　蔗糖和可溶性总糖的提取与含量测定……………………………………4

2.4　蔗糖合酶的提取与活性测定………………………………………………4

3　结果与分析 …………………………………………………………………5

3.1　不同渗透性介质对籽粒中内源糖含量及蔗糖合酶活性的影响…………5

结论 …………………………………………………………………………… 6

参考文献 ………………………………………………………………………7

致谢 ……………………………………………………………………………8

1 前言

对于高等植物而言，蔗糖为光合作用的主要产物，同时也是组织、器官之间光合同化物运输和贮藏的主要形式。植物经筛管将蔗糖运送到非光合组织中，并利用多种酶水解或再合成蔗糖，从而调节植物细胞生长发育。因此，参与蔗糖代谢、影响蔗糖分布的酶，不只决定了碳的运输，同时还影响一些基因表达信号的产生，而这些酶本身活性或基因的表达大部分都会受到蔗糖的调控^[1]。蔗糖合酶即是参与蔗糖代谢的重要酶之一，它可逆催化蔗糖与UDP形成果糖和UDPG。尽管反应是可逆的，但普遍认为在植物体内蔗糖合酶主要负责蔗糖的分解为多糖的合成提供前体，酶活性与淀粉、细胞壁的合成、韧皮部中蔗糖的装载与卸出以及库器官强度相关。蔗糖合酶基因的表达在不同的组织及不同的生长时期会受到调控，环境的变化，例如：厌氧、低温、渗透胁迫、糖的供需等，都会调节蔗糖合酶基因的表达。本实验以超级稻两优培九为材料，采用离体稻穗培养技术，探讨不同渗透性介质处理对籽粒中蔗糖合酶活性的影响。

2 材料与方法

2. 1 实验材料

供试品种为具较高结实率的超级稻两优培九。单本植，田间管理一致，同一般大田栽培。始穗期选择生育进程和长势长相基本一致的主茎进行标记，待稻穗穗颈节露出剑叶鞘1~2d，取样进行穗培养。

2. 2 水稻穗离体培养

于始穗期选择生育进程和长势长相基本一致的主茎进行标记，待稻穗穗颈节露出剑叶鞘1~2d（花后6天），取样进行穗培养。采用Singh等^[2]方法，在无菌室中先用1%（V/V）次氯酸钠溶液对单茎穗穗颈节以下部分进行表面消毒，在无菌水中剪去距穗颈节11～12cm以下部分，然后在超净工作台将单茎穗转移到盛有50mL无菌培养液的玻璃管中，用无菌医用棉封口，每处理重复6次。基本培养基成分中矿质元素成份及数量同梁建生等^[3]报道。培养玻璃管用铝箔包裹，在暗中培养，穗培室温度为25℃±1。

2.3 蔗糖和可溶性总糖的提取与含量测定

用热乙醇提取蔗糖和可溶性总糖，蔗糖含量用间苯二酚法，蒽酮比色法测定可溶性总糖含量。

2.4 蔗糖合酶的提取与活性测定

酶的提取均在0-4℃低温下进行。取20粒-80℃冰箱贮存的籽粒，剥壳去胚后，籽粒加3ml提取介质快速研磨，12，000rpm/min 离心15min，取上清夜作为粗酶液。

酶的提取介质为：100 mmol/L Hepes/KOH (pH7.5)，5 mmol/L MgCl₂，5 mmol/L DTT，20 mmol/L 巯基乙醇，10 mmol/L 抗坏血酸，2 mmol/L EDTA，1% (w/v)PVP。

酶的反应介质为：0.2 ml 的反应介质中含有50 mmol/L Hepes/KOH (pH7.5)， 5 mmol/L Mgcl₂ ，3 mmol/L UDPG，15 mmol/L 果糖，一定量的酶液。酶的活性测定过程参照Roe^[4] 的方法，混合物30℃反应30分钟，2 mol/L NaOH溶液终止反应，用间苯二酚测定生成的蔗糖的量。酶活力单位为µ mol Suc/g pro.min。

蛋白质含量测定：蛋白质的测定用Bradford方法，以BSA为标准蛋白。

3 结果与分析

3.1 不同渗透性介质对籽粒中内源糖含量及蔗糖合酶活性的影响

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