GA3对小麦种子α-淀粉酶诱导形成测定方法的改进

GA3对小麦种子α-淀粉酶诱导形成实验通过外加赤霉素溶液与清水（对照）处理小麦种子24h后萌发1d,比较其α-淀粉酶活性,可了解赤霉素在种子萌发过程中有诱导α-淀粉酶形成的作用。但是,在教学中,我们发现按照张志良和瞿伟菁（2003）主编的《植物生理学实验指导》一书中的方法各用一个调零校对对2组样品进行测定会导致实验结果的可比性降低,     

第25届国际生物学奥林匹克竞赛试题 理论A-3

正18.赤霉酸(GA)和脱落酸(ABA)对分离的大麦糊粉层细胞的影响用α-淀粉酶活性和转录响应进行测量评估。糊粉层细胞用1μmol/L GA3和50μmol/L ABA处理15 h。用麦芽糖作为标准测定α-淀粉酶的活性(图A)。编码高等电点淀粉酶(Contig3952)和低等电点淀粉酶(Contig7087)的     

水稻种子萌发过程中α—淀粉酶与萌发速率关系的分析

用丙烯酰胺凝胶电泳技术和3,5－二硝基水杨酸（DNS）测定还原糖法,对不同萌发时间农垦58F,农垦58S和农垦58种子胚中α－淀粉酶同工酶及其酶活性变化进行研究,0－36小时萌发过程中,农垦58F和农垦58Sα-淀粉酶活性高于农垦58。胚中检测出五条酶,A2,A4和A5为上述种子共有酶带,A3为农垦58F和农垦58S特异性酶带,A1为农垦58特异性酶带,据此认为α-淀粉酶对水稻种子萌发速度起重要调控作用,A1和A3可能是调控种子发芽快慢的重要酶分子。     

水稻种子萌发过程中α 淀粉酶与萌发速率关系的分析

用丙烯酰胺凝胶电泳技术和3,5_二硝基水杨酸（DNS）测定还原糖法,对不同萌发时间农垦58F、农垦58S和农垦58种子胚中α_淀粉酶同工酶及其酶活性变化进行研究。0～36小时萌发过程中,农垦58F和农垦58S α_淀粉酶活性高于农垦58。胚中检测出五条酶。A2、A4和A5为上述种子共有酶带。A3为农垦58F和农垦58S特异性酶带。A1为农垦58特异性酶带。据此认为α_淀粉酶对水稻种子萌发速度起重要调控作用。A1和A3可能是调控种子发芽快慢的重要酶分子。     

胚轴对萌发豌豆子叶中淀粉酶活性表达的影响

萌发豌豆的上、下肢轴均能诱导子叶中淀粉酶活性,外源GA和6—BA具有类似胚轴的作用。离体子叶的淀粉酶凝胶电泳只有一条活性极低的酶带,连生子叶中有两条酶带,其中由胚轴诱导新出现了一条活性很高的同工酶带,它的活性受亚胺环己酮的强烈抑制,而受放线菌素D影响不大。推测豌豆子叶中存在淀粉酶的长寿命mRN—A,胚轴和外源激素的作用在于促进mRNA的翻译。     

外源一氧化氮供体对渗透胁迫下小麦种子萌发和水解酶活性的影响

采用含水量测定和种子吸胀实验,发现一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)促进小麦种子在渗透胁迫下萌发的效应是通过提高种子的吸胀能力实现的;SNP还能明显诱导胁迫下种子淀粉酶同工酶Ⅰ活性的上升,加速淀粉胚乳的液化或溶解,而对酯酶影响不大.此外,在无胁迫条件下的小麦种子萌发早期(12 h),SNP处理可以显著诱导葡萄糖、果糖和蔗糖含量的上升;采用外源糖和SNP,结合NO清除剂处理小麦种子,观察到葡萄糖、果糖和蔗糖都参与萌发早期NO信号对小麦种子淀粉酶同工酶Ⅰ的激活.     

蓝光对拟南芥种子萌发的影响

通过检测分析不同蓝光条件下,拟南芥野生型和蓝光受体突变体的种子萌发率发现,蓝光诱导拟南芥种子萌发,隐花素主要介导蓝光诱导拟南芥种子的早期（蓝光培养1—3d）萌发,并且与光照强度有关。施用GA生物合成抑制剂多效唑或嘧啶醇的研究结果表明,相同浓度的抑制剂对crylcry2突变体种子萌发的抑制作用比野生型强,并且解除抑制剂对crylcry2突变体种子萌发所需的外源有生物活性的GA,量也较野生型多。这些实验结果初步证实了隐花素介导蓝光诱导种子萌发,并且可能与蓝光下种子萌发过程中有生物活性的GA合成增加有关。     

赤霉素对蛋白质合成的调节控制作用

种子萌发时胚的生长需要营养物质。禾谷类的种子在胚乳中贮藏着丰富的养分。这些贮藏物质的动用主要受植物激素赤霉素(GA)的控制。GA是在胚中合成,经过盾片输送到胚乳周围的糊粉层细胞-GA发生作用的靶细胞。糊粉层组织由均一的、不分裂的、富含蛋白质的二到三层细胞组成,这些细胞对GA反应时合成多种水解酶如a-淀粉酶和蛋白酶。这些酶被分泌释放到胚乳中去,水解大分子贮藏物质淀粉和蛋白质等形     

巴东木莲种子贮藏和萌发过程中同工酶分析

以贮藏和萌发过程中的巴东木莲种子为材料,采用非变性聚丙烯凝胶电泳技术分析其种子中淀粉酶(AMY)、酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)同工酶酶谱,并测定其酸性磷酸酶(ACP)和POD的活性,以探讨巴东木莲种子休眠和萌发过程中的生理生化变化特征.结果表明:巴东木莲种子在贮藏和萌发过程中,EST和SOD同工酶在萌发过程中表达增强,并不断有新酶的合成;AMY同工酶在萌发初期表达强度高且酶带数较多,到后期表达水平较低,其可能启动并控制种子萌发快慢;POD同工酶在萌发后期酶的活性增强,且酶的种类也增加,与EST和AMY同工酶的变化相适应.巴东木莲种子ACP和POD活性在储藏条件下以干藏种子最低,在萌发过程中总体上随发育进程呈升高的趋势,与同工酶电泳的结果吻合.因此,EST、AMY、SOD和POD同工酶酶谱变化及表达强弱可作为巴东木莲种子萌发各阶段转变的重要标志.     

He-Ne激光对啤酒大麦麦芽同工酶基因表达的影响

采用不同时间He-Ne激光（5 m W/mm2）对＂临啤二号＂大麦种子进行辐照,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）技术分析激光辐照对大麦麦芽中超氧化物歧化酶（SOD）同工酶、过氧化物（POD）同工酶、过氧化氢（CAT）同工酶、β-淀粉酶同工酶、三磷酸腺苷（ATPase）同工酶酶谱的影响。结果表明：种子经He-Ne激光辐照后诱导出1条新POD同工酶谱带,且总POD活性在60 s和90 s处有所增加;30 s激光辐照诱导出1条新的CAT同工酶谱带,其它时间处理酶的组分没有变化,但酶活性增加;He-Ne激光辐照使SOD、β-淀粉酶及ATPase同工酶的组分在不同时间下有所减少,但一定时间的激光辐照提高了其同工酶的活性。综合实验结果可知,60 s～90 s He-Ne激光可以促进大麦种子萌发过程中以上同工酶基因的表达,有利于缩短制麦周期,提高麦芽糖化力及抗氧化力。     

小麦幼根和幼苗中几种同工酶的初步研究

利用水平板淀粉凝胶电泳法和盘状聚丙烯酰胺凝胶电泳法,结合酶的染色法研究了小麦种子萌发后的胚、幼根和幼苗中过氧化物酶等6种同工酶及胚乳中淀粉酶同工酶的变化;测定了幼根和幼苗中过氧化物酶和吲乙酸氧化酶的活性。过氧化物酶和淀粉酶的同工酶数目随萌发大量增加。6-磷酸葡萄糖脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶和酯酶在萌发初期的胚中就有不少同工酶带和较强的活性。过氧化物酶、吲乙酸氧化酶和谷氨酸脱氢酶在根中比在苗中活性大得多,相反,过氧化氢酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶在苗中比在根中活性大得多,酯酶在苗中比在根中活性稍大,只有异柠檬酸脱氢酶在根和苗中无甚差异。同工酶带的数目及其相对强度的不同可能与器官差异有关。此研究有助于进一步探讨不同组织和器官在分化时具有不同的代谢特点。     

次适温下腐胺对水稻种子萌发的影响

０．０１—０．１ｍｍｏｌ／Ｌ腐胺Ｐｕｔｒｅｓｃｉｎｅ（Ｐｕｔ）浸种处理４８ｈ,可以促进水稻种子（加粒２２２）在次适温下（１６±１℃）萌发,显著地提高发芽指数和活力指数。但在２８℃时对种子萌发无显著影响。进一步研究表明,在次适温下（１６±１℃）,Ｐｕｔ可以促进α－淀粉酶合成,提高α－淀粉酶活性。增加呼吸强度和ＡＴＰ含量。但在２８℃时,Ｐｕｔ对种子内α－淀粉酶活性无影响。研究结果表明,Ｐｕｔ对种子萌发的影响与温度有关,在次适温下（１６±１℃）可促进水稻种子（加粒２２２）萌发。     

外源信号物质对肉苁蓉种子萌发与吸器形成内源激素水平变化的影响

利用外源信号物质氟草敏（norflurazon）和2,6-二甲氧基对苯醌（2,6-DMBQ）分别诱导肉苁蓉种子萌发与吸器形成,研究它们在此过程中对内源激素脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）、吲哚乙酸（IAA）、玉米素核苷（ZR）水平变化的影响。结果表明：在诱导肉苁蓉种子萌发时,经norflurazon处理0～168h后,种子中ABA水平呈现显著降低的变化趋势,GA3、IAA、ZR水平呈现显著升高的变化趋势。在诱导肉苁蓉种子萌发体吸器形成时,经2,6-DMBQ处理0～72h后,肉苁蓉种子萌发体ABA水平变化不显著,GA3、IAA、ZR水平均呈现显著升高的变化趋势。表明在肉苁蓉种子萌发与吸器形成中外源信号物质nor-flurazon和2,6-DMBQ能影响内源激素水平的变化。     

不同成熟度对水稻种子萌发及其生理特性的影响

对抽穗后15、20、25、30和35d不同成熟度的水稻种子的萌发情况及其生理特性进行了研究。结果表明,随着种子成熟度增加,种子的发芽率、发芽势、活力指数逐渐提高,种子中过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、脱氢酶和淀粉酶的活性、可溶性蛋白质和脱落酸（ABA）含量呈现上升趋势,抽穗后30d达最大值,稍后有所下降,而种子的可溶性糖、赤酶素（GA3）和生长素（IAA）含量则呈现下降趋势。在抽穗后15～35d,‘996’种子的发芽率、发芽势、活力指数、4种酶活性、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、GA3和IAA含量均高于‘4628’种子的,而ABA含量则低于‘4628’种子。     

糯玉米SW70和SW22是一类新的淀粉合成酶基因功能缺失多突变体

糯玉米是一类相对于粮食玉米的重要天然突变体,其淀粉合成的遗传机制复杂而又多样。以糯玉米自交系5形22、普通玉米自交系5003、SW22（♀）和5003（♂）的杂种定向选育的糯玉米自交系SW70（自交4代）为材料,研究了自交系授粉后1、2、4周时,SW22、SW70和5003籽粒中ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）、淀粉合酶（SS）、淀粉分支酶（SBE）和淀粉去分支酶（DBE）共4个家族21个成员编码基因表达水平的变化。结果表明：1）SW22中多个淀粉合成酶编码基因的表达动态与SW70及5003中有显著差异。差异主要存在于淀粉合酶SS和淀粉去分支酶DBE基因家族：2）SW22及SW70籽粒中有明显的阢转录产物累积,但累积水平均显著低于5003籽粒中：3）SW22及SW70中颗粒结合淀粉合成酶编码基因Gbssm和异淀粉酶型去分支酶编码基因Iso2完全不表达．意味着SW22胚乳中GbssIIb基因和Iso2基因的功能完全缺失。目前,有关玉米籽粒中GbSSIIb和异淀粉酶型DBEIso2同时突变或单个基因突变均未见报道。推测淀粉合成酶基因GbssIIb和异淀粉酶型DBEIso2功能缺失以及耽功能部分缺失．共同导致了SW22和SW70籽粒中直链淀粉合成部分缺陷。     

脱落酸和抑制剂对萌发花生子叶肽链内切酶和花生球蛋白降解的影响

脱落酸（Ａｂｓｃｉｓｉｃａｃｉｄ,ＡＢＡ）抑制花生种子萌发的作用与核酸和蛋白质合成抑制剂的作用不同．ＡＢＡ（１００μｍｏｌ／Ｌ）在萌发零时施用,明显抑制肽链内切酶活性和同工酶表现以及花生球蛋白降解,萌发４８ｈ施用ＡＢＡ（１００μｍｏｌ／Ｌ）只降低肽链内切酶活性．ＡＢＡ的抑制作用不依赖于核酸和蛋白质合成．核酸合成抑制剂（３＇－脱氧腺苷,放线菌素Ｄ,５－氟尿嘧啶）和蛋白质合成抑制剂（亚胺环己酮）只能部分降低肽链内切酶活性,对肽链内切酶同工酶表现和花生球蛋白降解无明显影响．实验结果表明花生子叶肽链内酶不是在种子萌发过程中重新（ｄｅｎｏｖｏ）合成,文中讨论了肽链内切酶活性调节和花生贮藏蛋白降解的起始模式．     

亚精胺浸种对渗透胁迫下白三叶种子萌发及淀粉代谢的影响

以‘拉丁诺’白三叶为材料,用0、10%、15%、20%（W/V）的聚乙二醇（PEG-6000）溶液模拟干旱条件,研究亚精胺（Spd）浸种对渗透胁迫下白三叶种子萌发和淀粉代谢的影响。结果表明,在PEG渗透胁迫下,白三叶种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽及胚根鲜重和胚根长度均显著（P<0.05）降低,淀粉水解为糖类的速率减慢;与蒸馏水浸种相比,0.05mmol·L^-1Spd浸种处理显著（P<0.05）提高了在渗透胁迫条件下种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽及胚根鲜重、干重和胚根长度,同时大幅提高了α-淀粉酶、β-淀粉酶及（α+β）-淀粉酶总活性,降低了淀粉含量,增加了还原糖和葡萄糖含量。说明Spd浸种提高了白三叶种子在渗透胁迫下的萌发能力和幼苗生长的环境适应性,这可能与增强种子体内淀粉酶活性,加速淀粉水解为还原糖和葡萄糖,为种子萌发和幼苗早期生长及时提供充足能量有关。     

亚精胺浸种对渗透胁迫下白三叶子萌发及淀粉代谢的影响

以‘拉丁诺’白三叶为材料,用0、10％、15％、20％（W/V）即的聚乙二醇（PEG-6000）溶液模拟干旱条件,研究亚精胺fSpd）浸种对渗透胁迫下白三叶种子萌发和淀粉代谢的影响。结果表明,在PEG渗透胁迫下,白三叶种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽及胚根鲜重和胚根长度均显著（P〈0．05）降低,淀粉水解为糖类的速率减慢;与蒸馏水浸种相比,0．05mmol．L-1 Spd浸种处理显著（P〈0．05）提高了在渗透胁迫条件下种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽及胚根鲜重、干重和胚根长度,同时大幅提高了α-淀粉酶、β-淀粉酶及（α＋β）．淀粉酶总活性,降低了淀粉含量,增加了还原糖和葡萄糖含量。说明Spd浸种提高了白三叶种子在渗透胁迫下的萌发能力和幼苗生长的环境适应性,这可能与增强种子体内淀粉酶活性,加速淀粉水解为还原糖和葡萄糖,为种子萌发和幼苗早期生长及时提供充足能量有关。     

GA诱导NaCl胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗耐盐性效应

研究外源GA对NaCl胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响.结果显示:(1)0和75mmol·L-1NaCl处理可促进种子萌发,浓度为100mmol·L-1及以上时,随着浓度的增加,种子萌发受抑程度越严重;(2)150mmol·L-1NaCl胁迫下,添加外源GA可显著提高黄瓜种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和a-淀粉酶活性;促进种子萌发,以100和150mg·L-1GA处理效果较好;(3)外源GA显著提高幼苗生物量,提高SOD和POD活性,降低MDA含量,以100mg·L-1GA处理效果较好.研究表明一定范围的外源GA可缓解盐害对黄瓜种子萌发和幼苗生长的抑制作用,诱导其耐盐性的提高.     

植物生长调节剂对降香黄檀种子萌发的影响

用6-BA、IBA、GA 3等3种植物生长调节剂对降香黄檀种子进行萌发处理,测定降香黄檀种子中可溶性糖、淀粉、蛋白质和脂肪含量的变化。结果表明,降香黄檀种子在不同的萌发处理过程中,可溶性糖含量均呈下降趋势,萌发结束时淀粉含量由第3 d的0.6%下降至0.2%以下,其中6-BA处理后种子萌发前期（3～6 d）淀粉含量变化不大,后期则有一个显著的下降趋势;3种植物生长调节剂对降香黄檀种子蛋白质、脂肪含量变化影响不明显。