中国野生豆科植物资源及豆类蛋白研究概况

豆科植物在世界上分布广泛,有非常重要的经济价值、生态价值、药用价值和观赏价值。豆类蛋白作为植物源蛋白中的优质蛋白,在我国启动“国民营养计划”之双蛋白工程之后,其价值得到重视和开发。我国野生豆科资源丰富,但大部分地区的野生豆科资源没有得到合理的开发和利用。本文结合文献资料,对我国各地区的野生豆科植物资源和价值进行概述,并对豆科植物蛋白质的研究方法进行了系统归纳,以期对野生豆科植物资源及豆类蛋白的应用前景做出展望。     

塔克拉玛干沙漠南缘豆科与非豆科植物的氮分配

在豆科与非豆科植物光合特性的研究中发现,非豆科植物具有更高的光合速率,与其低的叶氮含量相矛盾。在沙漠中氮素是限制植物生长的关键因子之一,考虑到豆科植物的生物固氮作用和叶氮大部分分配于光合系统,我们假设:(1)非豆科植物具有更低的叶氮含量;(2)分配更少的叶氮于光合系统;(3)具有更高的最大净光合速率(Pmax)和光合氮素利用效率(PNUE)。为了验证这些假设,以塔克拉玛干沙漠南缘的豆科植物骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和非豆科植物柽柳(Tamarix ramosissima)、花花柴(Karelinia caspica)为研究对象,比较了它们的叶氮含量、氮分配、Pmax和PNUE等。结果表明:(1)非豆科植物比豆科植物确实有更低的叶氮含量,且差异达到显著水平;(2)非豆科植物分配更少的叶氮于光合系统,但在光合系统内部具有更高效的氮分配机制;(3)非豆科植物具有更高的Pmax和PNUE。在光合系统内部,非豆科植物分配更多的叶氮于羧化系统,而豆科植物分配更多的叶氮于捕光系统。对于非豆科植物而言,其更高的Pmax、PNUE、水分利用效率和表观量子产量,取决于将更多的叶氮投入到羧化和电子传递系统中。这些生理优势决定了塔克拉玛干沙漠南缘非豆科植物高效的资源捕捉和利用能力。     

ABA对叶子花正常叶和变态叶部分生理生化指标的影响(研究简报)

为探索ABA对叶子花正常叶和变态叶部分生理生化指标的影响,利用不同浓度ABA溶液处理叶子花正常叶和变态叶,6h后,测定其叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量和SOD酶活性.结果表明:处理后,变态叶和正常叶的叶绿素含量,SOD酶活性,游离脯氨酸含量和变态叶可溶性糖含量均先增加后降低,在ABA浓度为100 μmol/L时最大.正常叶的可溶性糖含量、正常叶和变态叶的可溶性蛋白含量在ABA浓度为50 μmol/L时最大.这表明50～100 μmol/L浓度的ABA能提高叶子花的抗逆性.     

119种植物种子蛋氨酸含量分析

豆科植物蛋白中含硫氨基酸尤其是蛋氨酸含量低,影响其蛋白质的营养价值。为开发出更高甲硫氨酸含量蛋白质基因资源,采用酸水解法,对我国亚热带常见的119种森林植物种子的蛋氨酸含量进行了测定。结果表明:93%以上植物种子的蛋氨酸含量较低,只有八仙花、榕叶冬青、山苍子、锌树、龙葵、栾树、商陆和盐肤木的蛋氨酸含量在10.00mg/g以上,其中盐肤木的蛋氨酸含量为119种植物中最高,达36.89mg/g,可以作为进一步开发的新型高蛋氨酸蛋白基因资源。     

2种补血草属植物幼苗对NaCI胁迫的生理响应

以盐生植物大叶补血草和黄花补血草为实验材料,研究了NaCI胁迫对其幼苗叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛含量等的影响,探讨这些生理指标的变化与补血草耐盐性的关系。结果表明,150mmol／LNaCI胁迫均使大叶补血草和黄花补血草幼苗叶片的叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）和叶绿素总量降低,而过氧化氢（Hzoz）和丙二醛（MDA）含量增加,且这种胁迫效应随处理时间的延长而增强,在相同胁迫时间段,大叶补血草各指标的减少或增加幅度明显大于黄花补血草;NaCI胁迫使大叶补血草叶片可溶性蛋白含量降低,却使黄花补血草可溶性蛋白含量增加。表明,NaCI胁迫对大叶补血草的伤害更大,黄花补血草的耐盐性可能强于大叶补血草。     

2种补血草属植物幼苗对NaCl胁迫的生理响应

以盐生植物大叶补血草和黄花补血草为实验材料,研究了NaCl胁迫对其幼苗叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛含量等的影响,探讨这些生理指标的变化与补血草耐盐性的关系。结果表明,150mmol/LNaCl胁迫均使大叶补血草和黄花补血草幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和叶绿素总量降低,而过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量增加,且这种胁迫效应随处理时间的延长而增强,在相同胁迫时间段,大叶补血草各指标的减少或增加幅度明显大于黄花补血草;NaCl胁迫使大叶补血草叶片可溶性蛋白含量降低,却使黄花补血草可溶性蛋白含量增加。表明,NaCl胁迫对大叶补血草的伤害更大,黄花补血草的耐盐性可能强于大叶补血草。     

用贯叶金丝桃残渣栽培香菇的研究

用提取金丝桃素后的贯叶金丝桃残渣和锯木屑作培养基分别栽培香菇 ,比较了由两种培养基栽培香菇的生物学效率、香菇的可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶 (SOD)活力。结果表明 :用贯叶金丝桃残渣栽培的香菇有较高的生物学效率、其香菇可溶性蛋白含量和SOD活力亦高 ,说明贯叶金丝桃残渣适合栽培香菇 ,为栽培香菇开发了一种新的生物资源。     

植物的白色叶蛋白

白色叶蛋白是植物中一种可溶性蛋白质复合物,也是一类脱色素蛋白,来自植物细胞的叶绿体或细胞质。这种可溶性蛋白的组份是F-Ⅰ、F-Ⅱ蛋白及少量细胞质蛋白质。植物的白色叶蛋白含有丰富的赖氨酸和甲硫氨酸,不含K~(++)、Ca~(++)等离子,对肾炎有较好的治疗作用,在饮食和医药上潜在着巨     

野葛组织内抗氧化物质初步分析

分别测定了野葛根、茎、叶ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ、ＧＳＨ、Ｐｘ、Ｖｃ抗氧化物质活性,其中叶组织中含量最高;测定可深远的性蛋白和可溶性糖含量。发现可溶蛋白叶中最高,但根中可溶性糖含量远远高于茎叶。实验表明,野葛叶中也含有丰富的抗氧化物质,值得进一步研究开发。     

模拟酸雨对朱砂叶螨寄主植物三月早茄生理生化的影响

以朱砂叶螨的寄主植物三月早茄为对象,研究了不同pH值和不同时间模拟酸雨胁迫下,茄子对酸雨的抵抗、适应能力和营养物质含量变化.结果表明,随酸雨酸度增强,茄叶的过氧化氢酶(CAT)活性、磷和可溶性蛋白含量呈单峰变化趋势;而过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量呈单谷变化趋势;还原糖含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性随酸度增加呈上升趋势;茄叶pH值呈下降趋势,含水量不受酸雨影响.POD对酸雨作用反应迟缓,而SOD、CAT较敏感,其他几项生理指标则对酸雨作用时间反应灵敏.高pH(4.0～5.6)的酸雨刺激茄叶的保护能力增强,促进茄叶的生长发育.由于茄叶内糖含量、磷及可溶性蛋白含量的改变,植物的适口性有所变化,可促进叶螨生长,而在强酸性酸雨(pH＜3.0)胁迫下,植物的生长受到抑制,营养物质含量降低,抑制朱砂叶螨的生长.     

夏谷籽粒蛋白质积累和旗叶蛋白质周转的关系

谷子灌浆期旗叶蛋白水解酶活性、籽粒和旗叶游离氨基酸含量均呈双峰曲线变化。第一峰在花后１３天;第二峰分别在２５、２８天。籽粒和旗叶游离氨基酸峰稍滞后,且后者不明显。籽粒总蛋白积累和干重增加均为Ｓ型变化,与旗叶总蛋白和可溶性蛋白变化趋势相反。花后２２─２５天上述物质和酶活变化均出现─转折。转折点之前,蛋白质合成和周转活跃;之后,由叶片蛋白酶活性升高引起的旗叶氮素撤离对籽粒蛋白质积累仍有一定贡献（约１０％）。     

不同栽培模式下小麦灌浆期蛋白质周转研究

通过田间试验研究5种栽培模式对小麦灌浆期蛋白质周转的影响。5种栽培模式分别为常规栽培、秸秆覆盖、地膜覆盖、垄沟种植和补灌栽培,施氮量为120kg／hm^2。结果表明：不同栽培模式下小麦灌浆期蛋白质周转变化基本一致,覆膜栽培模式旗叶可溶性蛋白含量和蛋白水解酶活性较高,旗叶蛋白水解酶和籽粒蛋白积累能力大于其它栽培模式;垄沟栽培模式的旗叶各指标含量较高,但其蛋白质周转效率低,导致贪青晚熟不利于蛋白质周转,从而影响产量的形成。     

不同有机肥影响菠萝生长的生理生化机制

以菠萝品种'澳大利亚卡因'为材料,研究了施用不同有机肥对菠萝长叶期和抽蕾期植株生长量、生理生化指标以及土壤酶活性、微生物等的影响,以探讨不同有机肥对菠萝生长的影响机理.结果显示:(1)在花生麸处理中菠萝株高、青叶数、地上部和根鲜重较对照(施用化肥)提高,而在鸡粪和水肥处理中株高、青叶数、地上部鲜重较对照降低.(2)花生麸处理的菠萝叶片细胞膜透性较对照降低,而叶绿素含量、根系活力以及叶片和根系的可溶性糖、可溶性蛋白含量、SOD活性均较对照提高;鸡粪和水肥处理的叶片细胞膜透性和根系SOD酶活性较对照提高,而叶绿素含量、根系活力、长叶期叶片和根系的可溶性糖含量、长叶期和抽蕾期叶片的可溶性蛋白含量、叶片SOD酶活性均比对照降低.(3)花生麸能提高土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶的活性及土壤微生物数量;鸡粪和水肥能降低土壤脲酶、蛋白酶活性,却能增强土壤转化酶、过氧化氢酶活性,鸡粪使土壤微生物数量增加,水肥使长叶期土壤微生物数量增加,但使抽蕾期的减少.研究表明,施用花生麸能提高菠萝叶绿素含量、根系活力以及叶片和根系的可溶性糖、可溶性蛋白含量,并增强根和叶的SOD活性,同时增加了土壤相关酶活性和微生物数量,从而有效促进菠萝植株生长.     

增强的UV—B辐射对春小麦植株化学成分、真菌定殖和分解的影响

在UV－B辐射下,叶可溶性糖含量显著降低,叶可溶性蛋白含量和粗纤维含量以及茎粗纤维含量显著增加,而根粗纤维含量没有显著变化,在生长期接受UV－B辐射的叶和茎上,赭绿青霉和黑曲霉的定殖率显著增加,康宁木霉和出芽短梗霉的定殖率明显降低,而土曲霉的定殖率未受明显影响,这些叶和茎经过60d和100d的分解,分解率均显著增加,叶分解率与粗纤维含量和可溶性蛋白含量呈显著正相关,而与可溶性糖含量呈显著负相关,茎分解率与粗纤维含量呈显著正相关,在增强的UV－B辐射下,春小麦植株化学成分的变化,真菌定殖率的改变,分解率的增加,可能会导致麦田生态系统营养周转加快,土壤库中营养贮量增加。     

增强的UV-B辐射对春小麦植株化学成分、真菌定殖和分解的影响

在UVB辐射下,叶可溶性糖含量显著降低,叶可溶性蛋白含量和粗纤维含量以及茎粗纤维含量显著增加,而根粗纤维含量没有显著变化.在生长期接受UVB辐射的叶和茎上,赭绿青霉和黑曲霉的定殖率显著增加,康宁木霉和出芽短梗霉的定殖率明显降低,而土曲霉的定殖率未受明显影响.这些叶和茎经过60d和100d的分解,分解率均显著增加.叶分解率与粗纤维含量和可溶性蛋白含量呈显著正相关,而与可溶性糖含量呈显著负相关.茎分解率与粗纤维含量呈显著正相关.在增强的UVB辐射下,春小麦植株化学成分的变化,真菌定殖率的改变,分解率的增加,可能会导致麦田生态系统营养周转加快,土壤库中营养贮量增加.     

CO2浓度升高和模拟氮沉降对青川箭竹叶营养质量的影响

通过研究大熊猫主食竹之一的青川箭竹(Fargesia rufa Yi)叶营养质量对CO2浓度升高和模拟氮沉降的响应,预测在气候变化下箭竹和大熊猫之间的取食关系,以期为大熊猫的长久保护提供科学参考.利用人工环境控制生长室对青川箭竹幼苗进行了1个生长季节的大气CO2浓度和施氮处理:(1)CON(对照,不添加N和环境CO2浓度),(2)EC(环境CO2浓度+350μmol/mol、不添加N),(3)EN(添加5gNm-2a-1、环境CO2浓度),(4)ECN(环境CO2浓度+350 μmol/mol、添加5 g N m-2 a-1).结果表明:EC处理对青川箭竹叶片的C含量无显著影响,但降低了叶片中N和P含量,从而导致C:N增加,而N:P没显著变化.另外,EC处理增加了叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉、蔗糖和果糖的含量,但降低了木质素和纤维素含量.同时,EC也明显增加了叶片中防御物质单宁的含量.另一方面,EN处理显著降低了叶片中C的含量,并增加了N的含量,但没有改变P的含量,从而C:N减小,而N:P增加.EN显著提高了箭竹叶片可溶性蛋白、可溶性糖和木质素含量,减少了淀粉和纤维素,但对单宁无明显影响.ECN减少了箭竹叶的单宁和N、P的含量,但显著增加了叶的可溶性蛋白、可溶性糖、果糖、蔗糖和淀粉含量.大气CO2浓度升高和氮沉降对叶的N、单宁、可溶性糖和淀粉含量具有显著的交互作用.在未来气候变化情景下,箭竹叶营养质量提高将可能影响叶的生物化学过程以及箭竹-大熊猫之间的取食关系.     

植物蛋白新资源的开发

随着我国人口的日益增长,特别是近年来人们对高蛋白食品需求的急剧增加,愈来愈迫使人们去寻找和开发新的蛋白资源。据估计,在已开发的蛋白资源中,植物蛋白资源约占80％,而新的植物蛋白资源还在不断的开发,当前最引人重视的是米糠蛋白资源、叶蛋白资源的开发和有毒饼粕的去毒。     

辽宁省豆科结瘤植物及其根瘤菌资源调查

豆科植物作为一种共生固氮植物 ,能与根瘤菌共生结瘤固定大气中的氮素 ,因此受到科学家的广泛关注 ,并对其开展了多方面的研究工作。在固氮机理 ,共生代谢及固氮菌遗传学方面都取得了重要的进展。但是 ,已经被研究的与根瘤菌具有共生关系的豆科植物还不足自然界中已知豆科植物种类的 0 5% [1 ] ,因此 ,豆科结瘤植物及其根瘤菌资源的调查研究工作更显得尤为重要。辽宁省是我国豆科植物种类较为丰富地区之一[2～6] ,而且均为我国主要的经济作物 ,如大豆、菜豆、豇豆、落花生等。多年来人们在不断地利用这些豆科植物资源造福于人类。但是 ,对…     

纳米器件对叶蛋白提取的影响

从植物中提取蛋白质包括机械破碎和离心等一系列步骤,蛋白质在提取液中的溶解度直接影响蛋白提取率和产量.结果表明,用纳米器件处理过的提取液能显著提高叶蛋白的提取率,提升幅度为10％-30％.利用正交试验研究不同提取条件下纳米器件对蛋白可溶性的影响,结果显示浸泡时长(纳米器件浸泡在提取液中的时长)是最关键的已测因素.此外,植物样品的破碎程度也是影响叶蛋白提取率的关键因素之一.     

二斑叶螨为害对番茄叶片主要营养物质和防御酶活性的影响

本文研究了二斑叶螨Tetranychus urticae为害对寄主植物番茄营养物质和防御酶活性的影响。结果表明:二斑叶螨为害对番茄植株体内营养物质含量和防御酶活性均有一定影响,且为害密度和为害时间存在交互作用。二斑叶螨为害后番茄叶片可溶性糖含量下降幅度与叶螨为害密度和时间呈正比;可溶性蛋白和游离氨基酸含量在二斑叶螨高密度为害3 d时最低。二斑叶螨为害后番茄叶片防御酶活性普遍增强,过氧化物酶POD活性在5头/叶密度时与为害时间呈正比;苯丙氨酸解氨酶PAL、多酚氧化酶PPO和脂氧合酶LOX活性的变化一致,均在中密度为害时活性最高。以上结果说明番茄叶片通过调节其体内营养物质含量和各种防御酶活性的变化,对二斑叶螨的胁迫产生了应激反应。