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壳聚糖对小麦种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

2022-01-07 来源:飒榕旅游知识分享网
维普资讯 http://www.cqvip.com 第24卷第2期 2007年4月 生物学杂志 J0URNAL 0F B10L0GY V01.24 No.2 Apr,2007 壳聚糖对小麦种子萌发及幼苗生理生化特性的影响 盛摘玮,张晓梅,薛建平,高翔 235000) (淮北煤炭师范学院生物系,安徽淮北要:用不同浓度的壳聚糖溶液包衣处理“8802”和“徐州一24”两个小麦品种,在20%下发芽,并测定种子发芽率、 Ot一淀粉酶活性及幼苗的湿重、干重、叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质等的含量。结果表明:壳聚糖处理后,能够有 效地提高小麦种子发芽率、Or.~淀粉酶活性、幼苗湿重、干重及幼苗叶片中叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白质等的含量。 关键词:壳聚糖;小麦;萌发;Ct一淀粉酶活性 中图分类号 Q945 文献标识码:B 文章编号:1008—9632(2007)02—0051—03 种子包衣是近年来加工处理种子的新技术¨’ ,种 子包衣载有农药、化肥、植物化肥、植物生长调节剂和 种子,分别浸入0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.5%的不 同浓度壳聚糖溶液中进行种了包衣,浸泡1h后,取出 小麦种子晾干。每处理溶液设6次重复,每重复100 粒种子,以无包衣的小麦种子为对照,双层发芽纸上发 芽,在20℃光照培养箱中进行,每天光照时间12h,光 强约为4000勒克斯(1x)。至第7d统计正常幼苗数, 并计算发芽率。 1.3.2胚乳o【一淀粉酶粗酶液的提取及活力测定 小麦籽粒(去胚),加10mL pH值5.6柠檬酸缓冲 液,冰浴研磨,离心,得上清液(即粗酶液)。取2.00mL 0.25%淀粉,加适当稀释的酶液0.20mL,在40℃反应 微量元素等物质,可有效的控制作物苗期病虫害的发 生,提高作物种子发芽和出芽性能,促进生长发育,增 加产量 。壳聚糖(chitosam,简称CS)是从虾壳、蟹壳 中提取的天然活性高分子化合物,易被土壤微生物降 解,其短链降解产物能对调节植物生长 ,抑制某些病 菌生长繁殖 ,诱导植物几丁质酶活性的作用。本实 验研究了不同浓度壳聚糖包衣对小麦种子发芽以及发 芽过程中生理生化特性的影响,以期为小麦生产服务。 1材料与方法 1.1材料 壳聚糖:青岛利中甲壳质公司生产。 10min后,在沸水浴中加热10min终止反应,冷却后取 0.50mL反应液,加入1.50mL DNS试剂,再在沸水浴 供试小麦:“徐州一24”及“8802”2个小麦品种购 买于淮北市种子公司。 1.2试剂与仪器 中加热15min,冷却后加入15mL水,摇均后在620nm 处测定吸光度。一个酶活力单位(U)定义为:40℃, 10min内水解1mg淀粉所需的酶量。 1.3.3叶绿素测定 3,5一二硝基水杨酸(DNS),葡萄糖,丙酮,柠檬 酸,磷酸氢二钠,95%乙醇,氯化钠,苯酚,浓硫酸等均 为分析纯。 准确称取~定量培养14d幼苗地上部分,用80% 丙酮提取,于663nm,645nm下测定吸光度,用下式计 算叶绿素的含量,以mg/100g.Fw表示。 C=8.02×OD663+20.21×OD645 PHS一3C型精密酸度计(上海大普仪器有限公 司):HH一501型超级恒温水浴(常州国华电器有限公 司):LRH一250一G光照培养箱(广东省医疗器械厂); AN0124电子分析天平(上海民桥精密科技仪器有限公 司);UV一4802型紫外可见分光光度计(尤尼柯上海 仪器有限公司)。 1.3实验方法 1.3.1种子处理 1.3.4可溶性蛋白质的测定 准确称取一定量培养14d幼苗地上部分,用 0.15mol/L NaCI溶液提取,于260nm、280nm下测定吸光 度,用下式计算可溶性蛋白质的含量,以g/100导Fw表 刀 。 取子粒饱满的徐州一24及8802两个品种的小麦 C:1.55×OD280—0.76×OD26o 1.3.5可溶性糖的测定 取一定量培养14d幼苗地上部分,在110℃烘15 收稿日期:2006—03—09 min,然后凋至70℃过夜,准确称取50.0mg,用80%乙 醇提取,吸取0.50mL提取液,加入0.50mL水、1mL5% 作者简介:盛玮(1963一),男,河南光山人,硕士,从事生物化 学及生物技术教学和研究。 苯酚和5mL浓硫酸,摇匀,静置15min,在490nm处测 51 维普资讯 http://www.cqvip.com 第24卷第2期 2007年4月 其吸光度。 2结果与分析 生物学杂志 JOURNAL OF BIOLOGY Vo1.24 No.2 Apr,2007 70o0 6Oo0 2.1 不同浓度壳聚糖包衣对小麦种子萌发的影响 j 5000 不同浓度壳聚糖对小麦种子进行包衣,都能促进 小麦的发芽率,且表现出明显的浓度效应,其中8802, 以0.4%的壳聚糖的作用最为明显,而徐州一24,以 地 灌4000 杂 ∞00 0.6%的壳聚糖的作用最为明显,其发芽率分别比对照 高7.2%和6.1%,壳聚糖浓度太高,反而对小麦种子 发芽促进作用减少(表I)。 表I 不同浓度壳聚糖包衣对小麦发芽率、湿重及干重的影响 Table 1 Effecf of coating contained different concentration of chitosan on the germination ratio,moisture weight and dry weight of wheat 2.2不同浓度壳聚糖包衣对小麦幼苗湿重及干重的影响 不同浓度壳聚糖处理均可以提高小麦幼苗湿重及 干物重,且存在着浓度效应(表1),处理浓度为0.8% 时,小麦幼苗湿重及干重达到最大,8802幼苗湿重和 干重分别比对照提高了33.6%和17.9%,徐州一24幼 苗湿重及干重分别比对照提高了29.3%和18.2%,由 实验结果可见,壳聚糖能增加小麦幼苗的有机物质的 积累能力,促进幼苗生长。 2.3不同浓度壳聚糖包衣对小麦胚乳Or.一淀粉酶活 性的影响 小麦种子的主要贮存物质是淀粉。种子萌发过程 中,淀粉被水解并转化为可溶性糖,供幼苗生长。Or.一淀 粉酶是主要的淀粉水解酶,它在水解淀粉中的作用是全 能的,既能水解直链淀粉,也能水解支链淀粉。因此,种 子内Or.一淀粉酶活性的高低,将直接影响种子萌发和幼 苗生长。由图1可以看出,8802和徐州一24两个品种, 无论是经过壳聚糖处理的还是对照,小麦种子胚乳中 一淀粉酶活性从萌发第1d开始增加,至第6d达最大, 之后下降。经过不同浓度的壳聚糖处理之后,小麦种子 胚乳中 一淀粉酶活性均高于对照。其中0.8%壳聚糖 处理的小麦种子胚乳中 一淀粉酶活性最大。 52 图1 不I司浓度壳聚糖处理对小麦胚乳中d一淀粉酶活性变化的影响 Fig.1 Effect of concentration of chitosan on —amylase acitivity of wheat endosperm 2.4不同浓度壳聚糖包衣对小麦幼苗叶绿素含量的影响 叶绿素是光合作用的物质基础,叶绿素含量的高 低,直接影响产量的高低。由实验结果(表2)可看出, 用壳聚糖处理的小麦幼苗的叶绿素含量均高于对照 组,且存在着浓度效应,处理浓度为0.8%时,包衣的 8802和徐州一24叶绿素含量比对照分别提高了 23.16%和16.5% 表2不同浓度壳聚糖包衣对小麦幼苗的叶绿素、 可溶性蛋白、可溶性糖的影响 Table2 Effecf of diffent concentration of chitesan on chlovephyll soluble protein and sugar production 2.5 不同浓度壳聚糖包衣对小麦幼苗可溶性蛋白质 及可溶性糖含量的影响。 不同浓度壳聚糖处理均可提高小麦幼苗的可溶性 蛋白质及可溶性糖的含量(表2),这表明壳聚糖包衣 小麦种子,增强小麦幼苗对无机氮的同化作用,促进幼 苗的叶片蛋白质合成,提高叶片光合速率,增加植株光 合产物的生产和积累。在以上5种浓度处理中,以 0.8%效果最好。 3 结论 实验结果表明,壳聚糖处理能提高种子发芽率,增 强 一淀粉酶活性,从而促进种子的萌发和幼苗的生 长量,为以后的生长发育和产量形成奠定了基础;壳聚 维普资讯 http://www.cqvip.com 第24卷第2期 生物学杂志 Vo1.24 No.2 2007年4月 J0URNAL OF BIOLOGY Apr,2007 糖处理能增加幼苗叶绿素含量,湿重和干重,表明壳聚 [2]李金玉,沈其益,刘家英,等.中国种衣荆技术及展望 糖能改善作物的光合性能,增强碳素同化能力,对作物 [J].农药,1999,38(4):l~5. 生长和产量的形成具有重要的促进作用;壳聚糖处理 [3]周 天,刘 晶,周晓梅,等.壳聚糖对作物的生理效应 能提高可溶性蛋白质及可溶性糖的含量,表明壳聚糖 及其增产作用[J].吉林师范大学学报(自然科学版), 2003,(2):18~20. 包衣处理能增强作物对无机氮素的同化利用,促进蛋 [4]许为黎,张志高,倪向群.壳聚糖包衣大豆种子的萌发及 白质的合成,这对于小麦幼苗的生长发育以及最终的 幼苗的生理特性[J].中国油料,1997,19(3):45~49. 产量形成和品质的改善都有重要的影响。另外,壳聚 [5]Cheah L H,Page,B B C,Shepherd R.Chitosan coating for 糖来源广泛,对作物无害,对人畜无毒害,对环境无公 inhibition of sclerotinia rot of carrots『J].New Zealand Jour- 害。由此看来,壳聚糖包衣应用于生产不仅具有一定 nal of Crop and Horticulturla Science,1997,25(1):89— 92. 的经济效益和社会效益,还具有重要的生态效益,是应 [6]朱广廉.植物生理学实验[M].北京:北京大学出版社, 大力推广的一种新型种衣剂。 1990,175~178. [7]汤章城,魏家绵,陈 因,等.现代植物生理学实验指南 参考文献: [M].北京:科学出版社,1999,95~96. [1]慕康国,刘西莉,白建军,等.种衣剂及其生物学效应 [8]张志良,瞿伟菁.植物生理学实验指导[M].北京:高等 [J].种子,1998,(6):50~52. 教育出版社,2002.127~128,160~169. Effect of chitosan on seeds germination and seedling physiological property of wheat SHENG Wei,ZHANG Xiao—mei,XUE Jian—ping,GAO Xiang (Department of Biology,Huaibei Coal Industry Teachers College,Anhui,Huaibei 235000,China) Abstract:Seeds of two wheat species,8802 and Xuzhou一24,which were film-coated with different concentra。 tion of chitosan,and non—coated seeds were germinated at 20 .Germination percentage,activity of OL—amylase, lfesh and dry weight of seedling,content of chlorophyll,total soluble sugar and total soluble protein were determined. The results showed that chitosan coating could significantly improve the germination percentage and activities of OL—— amylase,and increase fresh and dry weight,content of chlorophyll,total soluble sugar,total soluble protein. Keywords:chitosan;wheat;germination;activity of OL—amylase (上接33页) Study on the pharmacokinetics of I-labelled arginine esterase from Agkistrodon halys ussuriensis venom in rabbits YU Mao—yun .WEI Chuan—baol' (1.Biology Department,Wanxi College,Liu’an 237000,China; 2.College of Life Science,Zhejiang University,Hangzhou 3 1 0027,China) Abstract:To study the pharmac0kinetics and distribution of arginine esterase from Agkistrodon halys ussurien— sis venom for its clinical application in the future, I-arginine esterase was given to rabbits by intravenous injection and blood was taken at different time.Rabbits were killed 5 h later and their various tissues,bile,urine and feces were sampled.The radioactivity of all the samples was assayed.The radioactivity—time curve for blood was simula- ted by computer and the pharmacokinetic parameters were calculated. For pharmacokinetics.simulated curve Co1Te- sponded to one compartment mode1.Biological half—life(TI/2)was 55.9 min,and K was 0.0124 min~.The result indicated that。 I-arginine esterase distributed broadly in tissues.Blood brain barrier existed.The radioactiv- ity in liver,kidney and urine was much higher than that in other organs and it was degraded liver and eliminated fast mainly from kidney. Keywords:snake venom;arginine esterase;pharmacokinetics;one compartment model 53 

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