氮素供应水平对小粒型花生氮素代谢及相关酶活性的影响

氮素供应水平对小粒型花生氮素代谢及相关酶活性的影响
氮素供应水平对小粒型花生氮素代谢及相关酶活性的影响

收稿日期:2008-12-15

基金项目:国家农业科技成果转化资金项目(03EFN213710259);国家科技支撑计划(2006BAD21B04-2)作者简介:张智猛(1963-),男,河北衡水人,研究员,博士,主要从事植物栽培生理学研究。

通讯作者:万书波(1962-),男,山东栖霞人,研究员,硕士生导师,主要从事花生栽培生理生态研究。

氮素供应水平对小粒型花生氮素代谢

及相关酶活性的影响

张智猛1,万书波2,孙奎香1,戴良香1

(1.山东省花生研究所,山东青岛 266100;2.山东省农科院,山东济南 250100)

摘要:花生籽仁蛋白质含量较高,研究不同品种花生各器官中氮代谢酶活性的差异及与籽仁蛋白质含量间的关系,可为花生优质高产提供依据。在大田高产条件下研究了氮素水平对小粒型花生各器官中可溶性蛋白质、游离氨基酸含量及氮代谢相关酶活性的影响,结果表明,适当提高氮素水平既能增加花生各器官中可溶性蛋白质和游离氨基酸的含量,又能提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶等氮素同化酶的活性,使其达到同步增加;氮素水平过高虽能提高硝酸还原酶和籽仁蛋白质含量,但谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶的活性下降;N 素施肥水平不改变花生植株各器官中硝酸还原酶(NR )、谷氨酰胺合成酶(G S )、谷氨酸脱氢酶(G DH )活性的变化趋势,但适量施N (B2、

B3处理)使花生各营养器官中NR 、G S 活性提高;氮素水平对花生各叶片和籽仁中G DH 活性的高低影响较大,但对茎

和根中活性大小的影响则较小。

关键词:花生;氮素水平;氮素代谢;硝酸还原酶;谷氨酰胺合成酶;谷氨酸脱氢酶中图分类号:S565.2 文献标识码:A 文章编号:1000-7091(2009)02-0170-06

E ffects of Nitrogen Level on Nitrogen Metabolism and Correlating E nzyme Activity of Peanut

ZHANG Zhi -meng 1,WAN Shu -bo 2,S UN K ui -xiang 1,DAI Liang -xiang 1

(1.Peanut Research Institute of Shandong Province ,Qingdao 266100,China ;

2.Shandong Academy of Agriculture Sciences ,Jinan 250100,China )

Abstract :The effects of nitrogen level on s oluble protein content ,free amino acid content and correlating enzyme ac 2tivity of nitrogen metabolism of peanut was studied in the field.The results showed that :with the increase of nitrogen ,the

s oluble protein content and free amino acid content increased ,and the activities of the nitrate reductase (NR ),glutamine synthetase (G S )and glutamate dehydrogenase (G DH )als o increased at the same time ;when the excessive nitrogen used ,the NR activity and kernel protein content were increased ,while the activities of G S and G DH were decreased ;the change trends of NR ,G S and G DH were not affected by the nitrogen level ,but with suitable nitrogen the activities of NR and G S in different organs could be increased ;and the nitrogen level effected the G DH activity in leaf and kernel m ore obviously ,with lower effects on its activity in stalk and root.

K ey w ords :Peanut (Arachis hypogaea L.);Nitrogen level ;Nitrogen metabolism ;Nitrate reductase ;G lutamine syn 2thetase ;G lutamate dehydrogenase

不同粒型花生品种品质的形成存在固有的差异,其不同之处由自身的遗传基础决定,同时也受基因所表达出的生理生化特性及环境因素的影响。中、小粒型花生是优质的食用型和出口型花生,与油用型大花生在诸多方面存在较大差异。蛋白质作为氮素代谢的终极产物,与花生品质呈正相关关系。

一般花生籽仁蛋白质含量为26%~30%,远高于淀粉类植物小麦、玉米等。蛋白质的生物合成主要在硝酸还原酶(NR )、谷氨酰胺合成酶(G S )、谷氨酸脱氢酶(G DH )等一系列酶催化下完成。近年来,

对小

华北农学报?2009,24(2):1702175

麦、玉米、水稻等禾本科作物受基因型、栽培措施及生态条件等因素的影响,体内NR 、G S 、G DH 等氮代谢酶活性、蛋白质含量及其相关关系的研究报道较多[1-9],有关大豆、黄瓜、甜菜、向日葵、菠菜等双子叶植物中氮代谢酶活性及受环境栽培措施的影响亦有报道[10-15]。前人对我国4000余份花生种质资源中的部分种质的营养品质及其环境因素的影响做过研究[16-20],也对干旱胁迫、氮肥用量及其种类、植物生长调节剂以及微量元素对花生叶片硝酸还原酶及根瘤固氮酶活性进行了研究[19-22],但有关氮素水平对花生生长期内氮代谢及关键酶活性影响的研究报道极少。因此,笔者于2005-2006年以小粒型花生品种为材料,在大田条件下,系统地研究了氮素水平对小粒型花生品种植株不同生育时期、不同器官中氮代谢关键酶活性、可溶性蛋白质和游离氨基酸含量的影响,旨在揭示小粒型花生品种在不同氮素水平下的生理代谢特点,为花生的优化栽培和合理的氮素运筹提供理论依据与技术支持。

1 材料和方法

1.1 供试材料

试验在山东省花生研究所莱西试验站进行,试验地土壤类型为褐土,表层土壤质地沙壤土,0~20cm 土壤肥力状况:有机质1217g/kg 、水解N 8913mg/kg 、速效P (P 2O 5)4916mg/kg 、速效K (K 2O )9316mg/kg 。供试花生品种为花育23号和白沙1016,两

品种生育期均为130d 左右。于5月8日播种,9月26日收获。

施肥处理设为N 0(B1),45(B2),90(B3),180

(B4)kg/hm 2,各处理同时施用磷钾肥(过磷酸钙450kg/hm 2

、硫酸钾300kg/hm 2

),于播种前基施于土壤。

小区面积为30m 2,随机排列,重复3次,穴播,行距40cm ,穴距18cm ,每穴2粒,密度12万穴/hm 2,其

他田间管理同大田。

自出苗开始,观察植株生长发育状况,于开花期挂牌标记同一天开花的植株,每小区标记80株,按生育期采样。采集时间在9:00-11:00进行。每小区分别采取有代表性的植株2株,共6株,用蒸馏水洗净并吸干,然后将各器官按要求分开,迅速放入液氮罐中带回室内,于-40℃低温冰箱内保存,备测定相关生理生化指标。每小区取10株,共计30株收获,考种并测定单株产量。

植株分器官样品的制备:叶片样品采集部位为主茎和分枝上倒数第3~4片复叶;茎样品为剪取倒数第2~4叶掖间的主茎与分枝;根系样品采自主根

顶端2~3cm 处;果实样品的采集制备依花生果实

发育状况,幼果时采取整果、当果壳与籽仁分离后则采取籽仁作为分析样本。

试验数据为两品种2年的平均数。1.2 测定项目及方法

硝酸还原酶(NR )活性测定参照上海植物生理学会[23]的方法;谷氨酰胺合成酶(G S )活性测定参照Cren 等[24]的方法;谷氨酸脱氢酶(G DH )活性测定参

照Cren 等[24]的方法;可溶性蛋白质含量(Pro )测定采用Lowry 法,用考马斯亮兰G 250显色,测定OD 595,并用凯氏定氮法校正;氨基酸含量的测定采

用茚三酮法[23]。

2 结果与分析

2.1 可溶性蛋白质含量

图1可见,各处理叶片中可溶性蛋白质含量以苗期较高,结荚期达最大值。氮肥用量不影响叶片中Pro 含量的变化态势,但各生育时期其含量的高低有差异。B1、B2两处理全生育期差异不显著,但与B4间差异显著,且B4显著低于其他3个处理。施用高量氮肥使花生叶片Pro 含量降低。茎中Pro 含量随生育期的推进呈逐渐降低的趋势,B1处理较高,B2最低,B4、B3相近。

地下部根中Pro 含量随生育期推进则呈上升态势,施肥量处理不影响其中Pro 含量的变化趋势。各处理各时期Pro 含量数值较为接近,差异不显著,但B4处理低于其他3个处理。可见,氮肥用量对小粒型花生根系Pro 含量的影响不甚明显,但过量施氮也不利于根中蛋白质的合成与运输。

籽仁中Pro 含量均随生育期的推进逐渐升高,不同处理间Pro 含量差异不明显,B3处理在籽仁充实期间始终维持较高水平。但B4处理的含量相对较低。

各器官中Pro 含量的变化态势表明,氮素水平不影响Pro 含量的变化趋势,但影响其绝对含量的高低。氮素不足或过量施氮对蛋白质运转均不利,适宜的氮素水平是花生体内氮代谢的生理基础。2.2 氨基酸含量的变化

游离氨基酸(以鲜质量计)是植物体内氮素同化物的主要运输形式。图2所示,各处理叶片中氨基酸含量的变化态势一致,均呈单峰曲线,峰值出现在结荚期,然后,随植株衰老而下降。花针期以前各处理叶片氨基酸含量差异不大,之后各处理差异明显,

B2、B3处理显著高于其他处理,至成熟期,各处理相近。

2期张智猛等:氮素供应水平对小粒型花生氮素代谢及相关酶活性的影响171 

图1 各生育期各器官中可溶性蛋白质含量

Fig.1 The soluble protein content in organs at growing

period

图2 各生育期各器官中游离氨基酸变化

Fig.2 The free amino content in organs at growing period

各处理茎和根中氨基酸含量的变化态势相同,均呈单峰曲线,峰值均出现在花针期。各时期各处

理茎中氨基酸含量差异不大,花针期和结荚期是花生的旺盛生长时期,此期茎中氨基酸含量以B2处理较高,而此时根中氨基酸含量以B3显著高于其他处理,其余时期各处理非常相近。

随生育期推进花生籽仁中氨基酸含量表现渐降趋势,除成熟期外,各处理籽仁中氨基酸含量差异较大,且以B3处理较高,B1处理较低。施肥量对生育过程中光合物质的合成运输的影响并未保持至成熟期。

2.3 NR 活性变化 硝酸还原酶(NR )是植物NO 3--N 同化体系中

的第一个酶,也是NO 3--N 吸收利用的一个限速酶,而氨的初始同化又发生在G S/G OG BT 循环中,它承担着氮代谢即无机氮转化为有机氮的中心作用。NR 活性及变化动态与作物生长发育特点及其对氮的需求相吻合,其活性大小反映着作物生长发育的

兴衰,对作物产量和品质影响较大。

由图3可知,施用氮肥不改变花生各器官中硝酸还原酶活性的变化趋势,各器官中NR 活性均随生育时期的推进逐渐降低,且受氮肥用量的影响程度相似,幼苗期各处理各器官中NR 活性相近,但随生长发育,各器官中NR 活性变化较大,叶片NR 活性受施肥影响较大,其余器官中NR 活性随施氮量呈规律性变化,表现为B3、B4处理NR 较高,表明氮肥用量影响花生各器官中NR 活性的高低,施氮量增加,各器官中NR 活性升高。2.4 G S 活性变化

谷氨酰胺合成酶(G S )是处于氮代谢中心的多功能酶,参与多种氮代谢的调节,其活性的高低可以反映氮素同化能力的强弱[18],它在高等植物的各个发育阶段氨的同化及氮素的利用中起着重要的作用,G S 和谷氨酸合酶(G OG BT )构成的循环反应是高等植物氨同化的主要途径,G S 催化无机氮转变成有机氮的第一步反应。

由图4可以看出,氮素水平对各器官中

G S 活性

172 华 北 农 学 报24卷

(以鲜质量计)的变化态势均无影响,随生育期的推进,均呈单峰曲线变化态势。叶片和根中G S活性的峰值出现在结荚期;茎中G S活性的峰值均出现在花针期;籽仁则出现在饱果期。

氮素水平对花生各器官中G S活性的高低影响较大,表现为营养器官叶和茎中B2处理的G S活性高于其他处理;根中则以B3处理较高,但籽仁中G S活性以B4最高,其次为B2处理,B1和B3

处理较低。

图3 各生育期各器官中NR活性

Fig.3 The NR activity in

organs at growing period

图4 各生育期各器官中G S活性变化

Fig.4 The

G S activity in organs at growing period

图5 各生育期各器官G D H活性变化

Fig.5 The G D H activity in organs at growing period

2

期张智猛等:氮素供应水平对小粒型花生氮素代谢及相关酶活性的影响173

 

2.5 G D H 活性变化

由图5可以看出,氮素水平对各器官中G DH 活

性(以鲜质量计)的变化态势均无影响,随生育期的推进,叶片中G DH 活性表现为先降后升的趋势,最大值出现在饱果期;茎、根和籽仁中G DH 活性的变化态势均表现为“V ”字型曲线,茎的峰谷出现在花针期,根和籽仁的峰谷则均出现在饱果期。

氮素水平对花生籽仁中G DH 活性的高低影响较大,表现为B2处理显著高于其他处理;但氮素水平对叶片、茎和根中活性大小的影响则较小。

3 讨论

不同形态N 素及N 素营养水平对小麦、玉米、水稻等禾本科作物籽粒氨基酸、蛋白质含量的影响已有很多研究[1-9],结果大致相同。由于不同N 素形态影响了植株的N 素利用率及N 收获指数,从而影响了不同作物的蛋白质含量。增加氮素营养可明显提高小麦、水稻、玉米等植株的吸氮能力和叶片及根系中可溶性蛋白质的含量[25],增加氨基酸含量[26];增施氮肥能提高地上各器官中游离氨基酸含量,进而促进蛋白质合成,提高籽粒蛋白质含量和蛋白质产量,但氮素营养水平过高导致新合成的碳流向氮代谢的多。

关于N 素营养对花生蛋白脂、氨基酸含量的影响的研究表明,施肥可不同程度地提高花生籽仁脂肪、粗蛋白和游离氨基酸含量,改善花生籽仁品质[27]。长期施用N 肥可以提高花生籽粒产量和籽粒中蛋白质含量[28]。本试验结果表明,适宜的N 素水平可提高花生营养器官中可溶性蛋白质和氨基酸的含量,但两者因N 素水平其含量不同,B2处理可溶性蛋白质含量较高,而花生叶片、茎和根等营养器官中游离氨基酸含量以B3处理较高,两者在果实中的含量均已B3处理为高。因此,要保持花生高效的氨同化作用和光合作用,必须配合适宜的施肥措施,以获得较高的品质和产量。

硝酸还原酶(NR )是植物氮素同化的关键酶,其活性的高低影响植物氮水平,也与植物的耐肥性有密切关系。研究表明,小麦灌浆初期旗叶NR 活性与作物籽粒产量、籽粒含氮量呈显著正相关[22]。增加施氮量可促进小麦根系的生长发育,提高小麦根系活力和硝酸还原酶活性[25],亦提高小麦旗叶NR 活性,使叶氮能维持较高水平且衰退缓慢;有利于小麦对氮素的吸收同化,促进氮素在植株体内的积累,进而提高小麦子粒蛋白质含量[25,29]。本试验条件下,施N 量的高低并未影响花生植株各器官中NR

活性的变化趋势,均随花生生长发育,各器官中NR

活性逐渐降低,但高量施N 提高了各器官中NR 活性,尤其在花生生育中后期,不施N 肥处理各器官中NR 活性最低,这可能是较高量施N 导致后期土壤中氮素含量仍较高,花生对N 仍有同化能力的缘故。亦表明合理施氮会提高花生成熟过程中各器官碳氮代谢的生理机能,延缓衰老时间,提高花生光合效率和产量。

处于氨同化中心作用的谷氨酰胺合成酶具有转化酶和合成酶2种酶功能活性,其活性的提高有利于植物铵同化和氮素转运[30]。G S 在不同发育阶段的时空表达对于植物生长发育起着重要的作用,而发育上的表达又受到许多因素诸如氮素类型、光质、碳代谢物以及某些逆境因素等的影响。G S 活性的提高可带动氮代谢运转增强,促进氨基酸的合成和转化。外源氮对高等植物氮素同化酶表达的影响因植物种类、组织器官、环境差异以及氮源的不同而有差别[10-15],关于单一氮素形态NH 4+-N 或NO 3--N 对植株氮代谢的影响的研究表明,NH 4+对植株

叶片G S 活性几乎无促进作用,而对根中的G S 活性

具有显著的促进作用;NO 3--N 可促进小麦、水稻叶片和根部G S 活性提高[10],增加小麦叶片NRB 的活性,而NH 4+-N 对其具有抑制作用。

G S 活性与G DH 活性在植物发育的初期阶段活

性较低,但是,随着生长发育,G DH 活性逐渐升高,这既反映了发育后期随植株衰老,光合能力下降,氮素在组织内积累,C/N 下降,植物碳素受限,使G DH 的重要性表现出来[15,31]。Rhodes 等[32,33]在对lemnB minor 的研究中,同样观察到G DH 与G S 活性

间的类似相反关系。这可能是由于谷氨酰胺作为G DH 的阻遏物,并同时作为G DH 诱导物。另一方

面,组织或器官在发育后期或者在逆境胁迫下,植株表现衰老,贮存的蛋白质降解,G S 活性降低,导致NH 4+水平升高,因而促进G DH 活性升高。但是,G DH 在植物氨同化中的作用一直是有争议的[34,35]。

本试验结果表明,适宜的氮素水平B2、B3使花生各营养器官中G S 活性显著提高,N 素施肥水平不改变花生植株各器官中G S 、G DH 活性的变化趋势,且两者的活性在花生生长发育过程中表现类似相反的关系,G S 表现为抛物线型,而G DH 则为倒抛物线型,这与前人的研究结果一致;同时施氮量多少对G S 活性有明显的影响,适宜的施氮量明显促进花生植株叶片、茎和根中G S 活性的提高,但高量施N 反而使其中的G S 活性降低。而果实中的G S 活性则以高量施N 较高。营养器官中G DH 活性受施N

174 华 北 农 学 报24卷

的影响不大,但高量施N 处理的花生籽仁中G DH 活

性反而最低。这可能是由于G DH 的双向调节作用所致,谷氨酰胺作为G DH 的阻遏物和诱导物,在花生生长发育后期,籽仁中贮存的蛋白质降解,G S 活性降低,导致NH 4+水平升高,因而促进G DH 活性升高。但高量供N ,氮素在组织内积累,C/N 下降,植物碳素受限,使G DH 的重要性表现出来。参考文献:

[1] Alloush G A ,Bot J Le ,Sanders F E.M ineral nutrition of

chickpea plants supplied with NO 3or NH 4-N ionic balance in relation to irons tress[J ].Journal of Plant Nutrition ,1990,13(12):1575-1590.[2] Beusichem M L ,K irkby E A ,Baas R.In fluence of nitrate and

amm onium nutrition on the uptake ,assimilation and distribu 2tion of nutrients in ricinus communis [J ].Plant Physiology ,1988,86(3):914-921.[3] 柴小清,印莉萍,刘祥林,等.不同浓度的NO 3-和NH 4+

对小麦根谷氨酰胺合成酶及其相关酶的影响[J ].植物学报,1996,38(10):803-808.[4] 黄勤妮,印莉萍,柴晓清,等.不同氮源对小麦幼苗谷氨

酰胺合成酶的影响[J ].植物学报,1995,37(11):856-868.[5] 王月福,于振文,李尚霞,等.氮素营养水平对冬小麦氮

代谢关键酶活性变化和籽粒蛋白质含量的影响[J ].作物学报,2002,28(6):743-748.[6] 王小纯,熊淑萍,马新明,等.不同形态氮素对专用型小

麦花后氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量的影响[J ].生态学报,2005,25(4):802-807.[7] 张智猛,戴良香,胡昌浩,等.氮素对不同类型玉米蛋白

质及其组分和相关酶活性的影响[J ].植物营养与肥料学报,2005,11(3):320-326.[8] 王宪泽,程炳嵩,张国珍.氮素形态与作物生育的关系

及其影响因子[J ].山东农业大学学报,1990,21(1):93-98.

[9] Rhodes D ,Rendon G A ,S tewart D R.The regulation of am 2

m onia assimilating enzymesin lemna minor [J ].Planta ,1976,129:203-210.[10] 曹 云,范晓荣,贾莉君,等.不同水稻品种对NO 3-同

化差异的比较[J ].南京农业大学学报,2005,28(1):52-56.

[11] 陈 煜,朱保葛,张 敬,等.不同氮源对大豆硝酸还

原酶和谷氨酰胺合成酶活性及蛋白质含量的影响[J ].大豆科学,2004,23(4):143-146.

[12] 张宏纪,马凤鸣,李文华,等.不同形态氮素对甜菜谷

氨酰胺合成酶活性的影响[J ].黑龙江农业科学,2001(6):7-10.

[13] 朱长甫,苗以农,杨文杰,等.大豆种子蛋白质含量与

固氮酶活性和硝酸还原酶活性的关系[J ].中国油料作物学报,1992,14(2):29-32.[14] 李彩凤,马凤呜,赵 越,等.氮素形态对甜菜氮糖代

谢关键酶活性及相关产物的影响[J ].作物学报,2003,29(1):128-132.[15] 王云华,王志强,张楚富,等.硝态氮对黄瓜子叶谷氨

酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶活性的影响[J ].武汉植

物学研究,2004,22(6):534-538.[16] 肖昌珍,吴 渝,甘冬生,等.中国花生种质主要生化

品质分析[J ].花生科技,1999(增):161-167.[17] 王才斌,孙彦浩,牛振荣,等.高产花生叶片和荚果谈

碳氮化合物代谢规律的研究[J ].莱阳农学院学报,1996,13(2):99-104.

[18] 左元梅,刘永秀,张福锁.玉米、花生混作改善花生铁

营养对花生根瘤碳氮代谢及固氮的影响[J ].生态学报,2004,24(11):2584-2590.[19] 姜慧芳,任小平.干旱胁迫对花生叶片S OD 活性和蛋

白质的影响[J ].作物学报,2004,30(2):169-174.[20] 聂呈荣,不同氮肥和调节膦对花生氮代谢与产量的作

用[J ].中国油料,1996,18(2):31-33.[21] 聂呈荣,凌菱生.花生不同密度群体施用植物生长调

节剂对生长发育和氮素代谢的影响[J ].中国油料作物学报,1998,20(4):47-51.[22] 杜应琼,廖新荣,黄志尧,等.硼、钼对花生氮代谢的影

响[J ].作物学报,2001,27(5):612-616.[23] 上海植物生理学会,植物生理学实验手册[M].上海:

上海科学技术出版社,1999:115-150.[24] Cren M ,Hirel B.G lutamine synthetase in higher plant :regu 2

lation of gene and protein expression from theorgan to the cell[J ].Plant cell Physiology ,1999,40:1187-1193.[25] 王月福,姜 东,余振文,等.氮素水平对小麦籽粒产

量和蛋白质含量的影响及其生理基础[J ].中国农业科学,2003,36(5):513-520.[26] 荆 奇,曹卫星,戴廷波.小麦籽粒品质形成及其调控

研究进展[J ].麦类作物学报,1999,19(4):46-50.[27] 张 翔,焦 有,孙春河,等.不同施肥结构对花生产

量和品质的影响[J ].土壤肥料,2003(2):30-32.[28] 甄志高,段 莹,王晓林,等.长期定位施肥对花生产

量和品质的影响[J ].土壤通报,2006,37(2):323-325.[29] 范雪梅,姜 东,戴廷波,等.不同水分条件下氮素供

应对小麦植株氮代谢及籽粒蛋白质积累的影响[J ].生态学杂志,2006(2):323-325.[30] Thomas W Becker ,E lisa Carray ol ,Bertrand Hirel.G lutamine

synthetase and glutamatede hydrogenase is formsin maize leaves :localization ,relative roportion and the irrolein amm o 2nium assimilation ornitrogen transport [J ].Planta ,2000,(211):800-806.

[31] M iflin B J ,Habash D Z.The role of glutamine synthetase and

glutamate dehydrogenase in nitrogen assimilation and possi 2bilities for im provement in the nitrogen utilization of crops [J ].J Exp Bot ,2002,53:979-987.

[32] 欧吉权,魏国威,张楚富,等.甜瓜子叶发育过程中蛋

白质水平和氨同化酶活性变化[J ].武汉大学学报:理学版,2003,49(4):538-542.[33] Len Edela ,Haba P ,Maldonado J M.Changes in the Levels of

enzymes inv olved in amm onia assimilation during the dvelop 2ment of phaseolus vulgaris seedlings [J ].E ffects of Ex oge 2nous Amm onia Physiol Plant ,80:20-26.[34] 李常军,宫长荣,陈江华,等.烘烤湿度条件对烟叶氮

代谢的影响[J ].华北农学报,2001,16(2):141-144.[35] 韩锦峰,汪耀富,岳翠凌,等.干旱胁迫下烤烟光合特

性和氮代谢研究[J ].华北农学报,1994,9(2):39-45.

2期张智猛等:氮素供应水平对小粒型花生氮素代谢及相关酶活性的影响175 

花生四烯酸

毕业设计(论文) 花生四烯酸在乳制品中的应用及 市场前景 Application and market prospect in dairy products in the peanut four acid 班级食品111 学生姓名尚淼学号 1132111124 指导教师高原职称 导师单位 论文提交日期

目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章 AA的生理功能和保健作用 (2) 1.1 花生四烯酸的认知 (3) 1.1.1花生四烯酸的生理功能 (3) 1.1.2前列腺素生理功能 (4) 1.1.3白三烯生理功能 (4) 1.2婴幼儿保健作用 (5) 1.3 营养保健作用 (6) 第二章 AA在乳制品中的应用工艺 (7) 2.1 AA在乳制品方面的应用 (7) 2.1.1 AA在配方奶粉方面的应用 (8) 2.1.2 AA 在纯牛奶中的作用 (9) 2.1.3 A A在酸牛奶中的应用 (9) 2.1.4 A A在含乳饮料中的应用 (10) 第三章 AA生产技术工艺和应用领域 (11) 3.1 添加工艺 (11) 3.2 AA的应用领域 (12) 第四章 AA的市场前景 (13) 4.1 婴幼儿配方奶粉中AA应用的市场前景 (14) 4.2 AA在液态奶中的应用前景 (15) 参考文献 (16)

中文摘要: 花生四烯酸(AA)是一种人体必需的多不饱和脂肪酸,是人体生长因子,影响婴幼儿大脑和神经发育。AA具有改善记忆力和视力、调节血脂和血糖、降低血清胆固醇、预防心血管疾病、辅助抑制肿瘤、预防癌变、神经功能调节等作用。人体自身不能合成A A,必需从食物补充才能满足机体代谢的需要,牛乳是人体补充营养物质的载体而AA在牛乳中几乎不存在,所以在牛乳中强化AA已显得非常必要。本文介绍了AA添加带配方奶粉中的工艺流程和操作要点;AA应用于纯牛奶中的工艺流程和操作要点;开发富含AA酸牛奶的生产工艺和操作要点;开发富含AA 乳饮料的工艺流程和操作要点。研究发现,AA在酸牛奶和乳饮料中的应用将是新的发展趋势,富含AA的乳制品将会给企业带来巨大的经济效益和社会效益。 关键词:花生四烯酸,营养价值,乳制品,工艺流程,应用 Abstract: Peanut four acid (AA) is a kind of essential polyunsaturated fatty acid, is the human growth factor affects infants, brain and nerve development. AA can improve memory and visual acuity, regulating blood fat and blood sugar, reduce serum cholesterol, prevent cardiovascular disease, accessory anti-tumor, preventing cancer, neurological functional regulation. The human body cannot synthesize AA, must be from the food supplement to meet the needs of metabolism, milk is the human body added carrier of nutrients while AA almost does not exist in the milk, so it is necessary to strengthen the AA in milk. This paper introduces AA adding process and operating points in formula milk powder; process flow and operation points of application of AA in pure milk; process and operation points of production development is rich in AA acid milk; process and operation points of the development of AA rich milk beverage. The study found, the application of AA in acid milk and milk drinks will be the new trend of development, AA rich dairy products will bring huge economic benefits and social benefits to the enterprise. Keywords: Peanut four acid, nutritional value, milk products, process, application

花生主要病害及其综合防治措施

花生主要病害及其综合防治措施 【摘要】蕉岭县花生主要病害包括黑腐病、青枯病、黑霉病、白绢病、茎腐病。根据其发生特点,提出相应的防治措施,以期为蕉岭县花生病害的防治提供理论参考。 【关键词】花生病害;防治措施;蕉岭县 蕉岭县地处广东省东北部,韩江上游,属亚热带海洋性季风气候,夏季较长且气温高,光照充足,雨量充沛,适宜多种作物的生长。全县耕地面积在7433hm2左右,其中花生的播种面积较大。近年来,我县花生发生大面积的病害,主要包括花生黑腐病、青枯病、黑霉病、白绢病以及茎腐病,造成大幅减产,农民受到一定的经济损失。因此,加强花生病害的防治是十分必要的。 1.花生主要病害发生特点 1.1黑腐病 花生黑腐病主要发生在花生生长前期即苗期。病菌先侵染子叶致使子叶变黑后腐烂,然后顺着子叶向下继续侵染幼苗茎部,花生黑腐病菌在25℃时生长较慢,超过35℃便停止生长,但在潮湿阴冷的环境下,黑腐病菌会大量繁殖致使花生病部长出许多红褐色霉状物并覆盖茎基部,导致花生茎叶因失水萎蔫而死亡。黑腐病菌还能侵染花生的根部致使主根变黑并坏死。花生黑腐病在我县下旬、6月中下旬各有一次发病小高峰期。 1.2 青枯病 花生青枯病主要发生在花生的花期和结实初期,是一种土壤传播的细菌性病害。发病初期,主茎顶梢第一、二片叶先失水萎蔫,1-2d后,病株全株一侧叶片从上至下急剧凋萎,叶片和茎秆颜色变暗,呈青污色,由于病株枯死时叶片仍然保持绿色或暗绿色,故称青枯病。发病后期病叶变褐色并枯焦,病株易拔起,3d 后植株完全死亡。 1.3黑霉病 花生自幼苗期到成株期均可感染黑霉病,其中幼苗感染最为严重。花生幼苗感病后,起初在靠近表土层的茎秆上会出现黄褐色斑点,茎秆边缘为深褐色,病害严重时,病斑迅速扩展,茎秆表皮纵裂,呈干腐状,最后病部只剩下破碎的纤维组织。黑霉病菌还能浸染花生根部导致根部坏死,侵染较轻的能重新长出根系继续生长,但很少结果;重者全株枯萎而死。黑霉病最显著的发病特征是植株根茎部折断,髓部及维管束变紫褐色且功能丧失。 1.4白绢病

植物代谢组学的研究方法及其应用

植物代谢组学的研究方法及其应用 ★★★ BlueGuy(金币+3)不错,谢谢! 近年来,随着生命科学研究的发展,尤其是在完成拟南芥(Arabidopsis thaliana) 和水稻(Oryza sativa) 等植物的基因组测序后,植物生物学发生了翻天覆地的变化。人们已经把目光从基因的测序转移到了基因的功能研究。在研究DNA 的基因组学、mRNA 的转录组学及蛋白质的蛋白组学后,接踵而来的是研究代谢物的代谢组学(Hall et al.,2002)。代谢组学的概念来源于代谢组,代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物,代谢组学则是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科(Goodacre,2004)。它是以组群指标分析为基础,以高通量检测和数据处理为手段,以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支。 代谢物是细胞调控过程的终产物,它们的种类和数量变化被视为生物系统对基因或环境变化的最终响应(Fiehn,2002)。植物内源代谢物对植物的生长发育有重要作用(Pichersky and Gang,2000)。植物中代谢物超过20万种,有维持植物生命活动和生长发育所必需的初生代谢物;还有利用初生代谢物生成的与植物抗病和抗逆关系密切的次生代谢物,所以对植物代谢物进行分析是十分必要的。 但是,由于植物代谢物在时间和空间都具有高度的动态性(stitt and Fernie,2003)。尤其是次生代谢物种类繁多、结构迥异,且产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性,难于进行分离分析,所以人们一直在寻找更为强大的检测分析工具。在代谢物分析领域,人们已经提出了目标分析、代谢产物指纹分析、代谢产物轮廓分析和代谢表型分析、代谢组学分析等概念。20世纪90年代初,Sauter 等(1991)首先将代谢组分析引入植物系统诊断,此后关于植物代谢组学的研究逐年增多。随着拟南芥等植物的基因组测序完成以及代谢物分析手段的改进和提高,今后几年进入此研究领域的科学家和研究机构将越来越多。 1研究方法 代谢组学分析流程包括样品制备、代谢物成分分析鉴定和数据分析与解释。由于植物中代谢物的种类繁多,而目前可用的成分检测和数据分析方法又多种多样,所以根据研究对象不同,采用的样品制备、分离鉴定手段及数据分析方法各不相同。 1.1样品制备 植物代谢物样品制备分为组织取样、匀浆、抽提、保存和样品预处理等步骤(Weckwerth and Fiehn,2002)。代谢产物通常用水或有机溶剂(如甲醇和己烷等)分别提取,获得水提取物和有机溶剂提取物,从而把非极性的亲脂相和极性相分开。分析之前,通常先用固相微萃取、固相萃取和亲和色谱等方法进行预处理(邱德有和黄璐琦,2004)。然而植物代谢物千差万别,其中很多物质稍受干扰结构就会发生改变,且对其分析鉴定所采用的设备也不同。目前还没有适合所有代谢物的抽提方法,通常只能根据所要分析的代谢物特性及使用的鉴定手段选择合适的提取方法。而抽提时间、温度、溶剂成分和质量及实验者的技巧等诸多因素也将影响样品制备的水平。

花生常见病虫害

1 常见病害 1.1 花生青枯病 1.1.1 症状。花生一般在初花期最易感染此病。病株初期主茎梢第1、2片叶先失水萎蔫,早上延迟开叶。经1 ~ 2 d后病株全株或一侧叶片从上至下急剧凋萎,色泽暗淡,呈青污绿色,后期病叶变褐枯焦。 1.1.2 防治方法。在雨后晴天或开花前发病初期用禾甲安20 m1兑水15 kg喷雾,每间隔7 ~ 10 d防治1次。 1.2 茎腐病 1.2.1 症状。苗期子叶呈黑褐色,干腐状,后沿叶柄扩展到茎基部,呈黄褐色水浸状病斑,最后成黑褐色腐烂。后期发病,先在茎基部或主侧枝处生水浸状病斑,病斑初为黄褐色后变为黑褐色,地上部萎蔫枯死。 1.2.2 防治方法。要实行合理轮作,种子贮藏前要充分晒干,播种前要晒种、选种,不用霉变、质量差的种子,做好种子消毒处理,用50%多菌灵按种子量0.3%进行药剂拌种。 1.3 根腐病 1.3.1 症状。茎基部呈水浸状,黄褐色,植株较矮,叶片自下向上干枯,主侧根变褐腐烂,后期只剩褐色干缩的主根。 1.3.2 防治方法。合理轮作,严格选种、晒种,用种子量0.3%的50%多菌灵拌种,发病初期用50%的多菌灵1 000倍液全田喷雾防治。 1.4 叶斑病 1.4.1 症状。褐斑病病斑呈圆形,暗褐色,较大,病斑外缘有黄色

晕圈,后期有灰色霉状物;黑斑病病斑呈圆形,黑褐色,病斑周围无黄色晕圈,病斑比褐斑病小。 1.4.2 防治方法。合理轮作,选用抗病品种,高温多雨的7、8月份是防治叶斑病的关键时期,发病初期可喷洒50%多菌灵800倍 液或75%百菌清可湿性粉剂600倍液或70%代森锰锌800倍,每隔15 d 喷药1次,共喷2 ~ 3次。 1.5 花生缺素症及防治 1.5.1 缺氮。花生缺氮后植株生长不良,叶片变小,颜色浅黄,影响果针形成及荚果发育。茎部慢慢变红,根瘤形成少,分枝少。防治措施:施足有机肥;接种根瘤菌;增施磷肥提高其自身的固氮能力;开花前每亩施用硫酸铵5 ~ 10 kg,有条件的最好与有机肥沤制15 ~ 20 d后施用。 1.5.2 缺磷。花生缺磷时叶色暗绿,茎秆细瘦,颜色发紫,根瘤少,花少,荚果发育不良。防治措施:每亩施过磷酸钙15 ~ 25 kg与有机肥混合沤制15 ~ 20 d后作基肥施用。 1.5.3 缺钾。花生缺钾时开始表现为叶色变暗,以后叶尖出现黄斑,再发展为浅棕色黑斑,最后导致叶绿组织枯焦,叶脉仍保持绿色,叶片失水卷曲,荚果少或畸形。防治措施:每亩施草木灰150 kg,氯化钾或硫酸钾5 ~ 10 kg,也可叶面喷施0.3%的磷酸二氢钾。 1.5.4 缺铁。缺铁时叶肉失绿,严重者叶脉也褪绿。防治措施:施用易溶性的硫酸亚铁作基肥,最好和有机肥混施;用0.1%硫酸亚铁水溶液浸种12 h;在花针期或结荚期叶面喷施0.2%硫酸亚铁水溶液,隔5

玉米雄穗碳氮代谢研究

玉米雄穗碳氮代谢研究 摘要:大田条件下,以农大364和郑单958为材料,对两种基因型玉米各生育时期雄穗可溶性糖?蔗糖以及可溶性蛋白质积累状况进行了研究?结果表明,随着玉米生育进程的推进,可溶性糖?蔗糖含量呈现先升后降的变化趋势,在散粉期达最高值,说明抽雄期至散粉期是一个碳水化合物积累的过程?可溶性蛋白质呈现不断下降的变化规律,成熟期降至最低值? 关键词:玉米;雄穗;可溶性糖;蔗糖;可溶性蛋白质 Study on Carbon and Nitrogen Metabolism of Tassel in Maize Abstract: Nongda 364 and Zhengdan 958 were adopted for testing the contents of soluble sugar, sucrose, and soluble protein in tassel of maize(Zea mays L.) under field condition. The results indicated that the contents of soluble sugar and sucrose in tassel of two genotypes increased first and then decreased, and reached the peak values at dispersal period, which suggested that it was a process of accumulation of carbohydrate from tasselling to dispersal period. The contents of soluble protein in tassel were in the trend of reduction along with the growing of maize, and attained lowest at mature period. Key words: maize(Zea mays L.); tassel; soluble sugar; sucrose; soluble protein 植物碳氮代谢是农业研究的重要问题[1],碳水化合物和含氮有机物分别是构成作物产量?品质的物质基础,其变化动态直接影响着植物光合产物的形成?转化以及矿质营养的吸收?蛋白质的合成等[2]?碳氮代谢强度和协调程度对作物生长发育?各类化学成分的形成与转化具有重要影响,直接或间接关系到作物产量和品质的形成与提高[3]?关于玉米(Zea mays L.)碳氮代谢的研究主要集中在营养器官上[4,5],而在生殖器官方面尚缺乏系统性研究[6,7]?雄穗是玉米生殖器官之一,发挥着重要的生理功能?从植物生理的“源?流?库”学说来看,雄穗既是光合产物供应的重要“库”之一,又由于穗颈富含叶绿体且处在良好的光合环境下,可视为光合产物的“源”及输送养分的“流”,发达的雄穗可为个体繁衍后代提供稳定的条件及竞争能力?因此了解其代谢生理特点对玉米高产育种以及生殖生长发育调控研究具有现实意义? 1 材料与方法 1.1 试验材料及试验设计 供试材料为目前在东北主推品种中叶片形态差异较大的两个品种郑单958和农大364?郑单958属于紧凑型中早熟玉米杂交种,农大364属于平展型中晚熟品种? 试验于中国科学院东北地理与农业生态研究所德惠农业示范试验基地(东经125°33′,北纬44°12′)进行?试验地共分为两个小区,每一品种为一个小区,每小

代谢组学在植物研究领域中的应用

Botanical Research 植物学研究, 2016, 5(1), 26-33 Published Online January 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/c48153603.html,/journal/br https://www.360docs.net/doc/c48153603.html,/10.12677/br.2016.51005 Application of Metabolomics in Plant Research Guixiao La1, Xi Hao1, Xiangyang Li1, Mingyi Ou2, Tiegang Yang1* 1Industrial Crops Research Institute, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou Henan 2China Tobacco Guizhou Industrial Co. Ltd., Guiyang Guizhou Received: Dec. 10th, 2015; accepted: Dec. 25th, 2015; published: Dec. 30th, 2015 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/c48153603.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Metabolomics is an emerging omics technology after genomics and proteomics, which can qualify and quantify all small molecular weight metabolites in an organism or cells in a short time. With the technology development of gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS), liquid chroma-tography-mass spectrometer (LC-MS) and capillary electrophoresis-mass spectrometry (CE-MS), and the improvement of data process method and presented huge advantages, plant metabolomics has been used in multiple research fields such as functional genomics, metabolism pathway, crop improvement... In this paper, we reviewed the recent progress in plant metabolomics and the put-ative problem in this research field. Moreover, the application prospects of the plant metabolom-ics were also forecasted. Keywords Metabolomics, Plant, Advance, Prospect 代谢组学在植物研究领域中的应用 腊贵晓1,郝西1,理向阳1,欧明毅2,杨铁钢1? 1河南省农业科学院经济作物研究所,河南郑州 2贵州中烟工业有限责任公司,贵州贵阳 *通讯作者。

花生常见病虫害

花生常见的病害主要有茎腐病、根腐病、叶斑病、锈病等: 1、茎腐病 症状:苗期子叶黑褐色,干腐状,后沿叶柄扩展到茎基部成黄褐色水浸状病斑,最后成黑褐色腐烂,后期发病,先在茎基部或主侧枝处生水浸状病斑、黄褐色后为黑褐色,地上部萎蔫枯死。 防治方法:茎腐病主要以种子带菌为主,连作病重,早播病重,因此应实行合理轮作,种子贮藏前要充分晒干,播前要进行晒种、选种,不用霉变、质量差的种子,做好种子消毒,用50%多菌灵按种子量0.3%进行药剂拌种。

2、根腐病 症状:茎基部水浸状,黄褐色,植株较矮,叶片自下向上干枯,主侧根变褐腐烂,后期只剩褐色干缩的主根。 防治方法:合理轮作,严格选种、晒种,用种子量0.3%的50%多菌灵拌种,发病初期用50%的多菌灵1000倍液全田喷雾。

3、叶斑病(主要包括褐斑病、黑斑病)

症状:褐斑病病斑圆形、暗褐色,较大,病斑外缘有黄色晕圈,后期有灰色霉状物;黑斑病病斑圆形、黑褐色,病斑周围无黄色晕圈,病斑比褐斑病小。 防治方法:合理轮作;选用抗病品种;高温多雨的7、8月份是防治叶斑病的重点时期,发病初期可喷洒50%多菌灵800倍液或75%百菌清可湿性粉剂600倍液或70%代森锰锌800倍,每隔15天喷药一次,共喷2-3次。 代森锰锌是一种优良的保护性杀菌剂,属低毒农药。由于其杀菌范围广、不易产生抗性,防治效果明显优于其他同类杀菌剂,所以在国际上用量一直是大吨位产品。目前,国内多数复配杀菌剂都以代森锰锌加工配制而成,锰、锌微量元素对作物有明显的促壮、增产作用,通过十几年田间应用,对防治梨黑星病、苹果斑点落叶病、瓜菜类疫

病、霜霉病、大田作物锈病等效果显著,不用其他任何杀菌剂完全可有效控制病害发生,质量稳定、可靠。 主要防治对象:梨黑星病,柑橘疮痂病、溃疡病,苹果斑点落叶病,葡萄霜霉病,荔枝霜霉病、疫霉病,青椒疫病,黄瓜、香瓜、西瓜霜霉病,番茄疫病,棉花烂铃病,小麦锈病、白粉病,玉米大斑、条斑病,烟草黑胫病,山药炭疽病、褐腐病、根颈腐病、斑点落叶病等。 4、花生锈病 症状:底叶最先开始发生,叶片产生黄色疱斑,小形,周围有很窄的黄色晕圈,表皮裂开后散出铁锈色粉沫,严重时叶片发黄,干枯脱落。 防治方法:发病初期用75%百菌清600倍液或25%粉宁500倍液全田喷雾。

影响酶活性的因素

影响酶活性的因素 a.温度: 温度(temperature)对酶促反应速度的影响很大,表现为双重作用:(1)与非酶的化学反应相同,当温度升高,活化分子数增多,酶促反应速度加快,对许多酶来说,温度系数(temperature coefficient)Q10多为1~2,也就是说每增高反应温度10℃,酶反应速度增加1~2倍。(2)由于酶是蛋白质,随着温度升高而使酶逐步变性,即通过酶活力的减少而降低酶的反应速度。以温度(T)为横坐标,酶促反应速度(V)为纵坐标作图,所得曲线为稍有倾斜的钟罩形。曲线顶峰处对应的温度,称为最适温度(optimum temperature)。最适温度是上述温度对酶反应的双重影响的结果,在低于最适温度时,前一种效应为主,在高于最适温度时,后一种效应为主,因而酶活性迅速丧失,反应速度很快下降。动物体内的酶最适温度一般在35~45℃,植物体内的酶最适温度为40~55℃。大部分酶在60℃以上即变性失活,少数酶能耐受较高的温度,如细菌淀粉酶在93℃下活力最高,又如牛胰核糖核酸酶加热到100℃仍不失活。 最适温度不是酶的特征性常数,它不是一个固定值,与酶作用时间的长短有关,酶可以在短时间内耐受较高的温度,然而当酶反应时间较长时,最适温度向温度降低的方向移动。因此,严格地讲,仅仅在酶反应时间已经规定了的情况下,才有最适温度。在实际应用中,将根据酶促反应作用时间的长短,选定不同的最适温度。如果反应时间比较短暂,反应温度可选定的略高一些,这样,反应可迅速完成;若反应进行的时间很长,反应温度就要略低一点,低温下,酶可长时间发挥作用。 各种酶在最适温度范围内,酶活性最强,酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内,温度每升高10℃,酶促反应速度可以相应提高1~2倍。不同生物体内酶的最适温度不同。如,动物组织中各种酶的最适温度为37~40℃;微生物体内各种酶的最适温度为25~60℃,但也有例外,如黑曲糖化酶的最适温度为62~64℃;巨大芽孢杆菌、短乳酸杆菌、产气杆菌等体内的葡萄糖异构酶的最适温度为80℃;枯草杆菌的液化型淀粉酶的最适温度为85~94℃。可见,一些芽孢杆菌的酶的热稳定性较高。过高或过低的温度都会降低酶的催化效率,即降低酶促反应速度。 最适温度在60℃以下的酶,当温度达到60~80℃时,大部分酶被破坏,发生不可逆变性;当温度接近100℃时,酶的催化作用完全丧失。 一般而言,温度越高化学反应越快,但酶是蛋白质,若温度过高会发生变性而失去活性,因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快,直至某一温度活性达到最大,超过这一最适温度,由于酶的变性,反应速度会迅速降低。 热对酶活性的影响对食品很重要,如,绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得,经过热处理,使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活,以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反,是利用这些酶进行发酵来制备的。

药用植物代谢组学的研究进展

药用植物代谢组学的研究进展 【摘要】从技术步骤、分析方法以及实际应用三个方面对当前药用植物代谢组学研究领域的一些理论问题和实践中面临的挑战进行综述。 【关键词】药用植物;代谢组学;功能基因组学 代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术[1],它是系统生物学的重要组成部分(如图1所示),药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响,如气候变化、营养胁迫、生物胁迫,以及基因的突变和重组等引起的微小变化,是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中,代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外,在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前,代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前,国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子,这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础 目前,还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成,由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解,所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值,这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识,Fiehn[2]对代谢组学有关的研究方向进行了分类(见表1)。 1代谢组学研究的技术步骤 代谢组学研究涉及的技术步骤主要包括植物栽培、样本制备、衍生化、分离纯化和数据分析5个方面(见图2)。 1.1植物栽培 对研究对象进行培育的目的是为了对样本的稳定性进行控制,相对于微生物和动物而言,植物的人工栽培需要考 表1代谢组学的分类及定义略 虑更多的问题,如中药材在不同年龄、不同发育阶段、不同部位以及光照、水肥、耕作等环境因素的微小差异都可引起生理状态的变化,而这些非可控及可控双重因素的影响很难进行精确的控制,从而影响药用植物代谢组研究的重复性。为了解决以上问题,推荐使用大容量的培养箱[3],定时更换培养箱中栽培对象的位置,以及使用无土栽培技术等,Fukusaki E[4]利用无土栽培系统将水和养分直接引入植物根部,并且对供给量进行精确地控制,大大提高了实验的重复性。 1.2样本制备 为了获得稳定的实验结果,样本制备需要考虑样本的生长、取样的时间和地点、取样量以及样本的处理方法等问题,并根据分析对象的分子结构、溶解性、极性等理化性质及其相对含量大小对提取和分离的方法进行选择,逐一优化试验方案。Maharjan RP等[5]用6种方法分别对大肠杆菌中代谢产物进行提取,发现用-40℃甲醇进行提取的效果最好。现阶段代谢组学的分析对象主要集中在亲水性小分子,尤其是初级代谢产物,气相色谱 质谱联用(GC MS)和毛细管电泳 质谱(CE MS)联用都是分析亲水小分子的重要技术。Fiehn O等[6]使用GC MS 对拟南芥叶片中的亲水小分子进行了分析,发现酒石酸半缩醛、柠苹酸、别苏氨酸、羟基乙酸等15种植物代谢物。 1.3衍生化处理 对目标代谢产物的衍生化处理取决于所使用的分析设备,GC MS系统只适

花生四烯酸及其代谢物的生物学作用

花生四烯酸及其代谢物的生物学作用 花生四烯酸(arachidonic acid)简称AA,是5,8,11,14-二十碳四烯酸.它是人体的一种必需脂肪酸.该脂肪酸含有20个碳原子,4个双键,其中第一个双键起始于甲基端起第6个碳原子(其结构见图1),故属于n-6系列的多不饱和脂肪酸,简记为 20∶4(n-6). The molecular structural formula 1AA的存在与分布 AA广泛分布于动物的中性脂肪中,牛乳脂、猪脂肪、牛脂肪、血液磷脂、肝磷脂和脑磷脂中含量较少(约为1%),肾上腺磷脂混合脂肪酸中也含有该成分(15%).在油料种子中的分布也比人们原先估计的要广泛一些,是花生油中的一种主要成分.Sohlek 等人〔1〕从几种苔藓和蕨类植物中检测到了AA.另外,在日本沙丁鱼油中,也分析出一定数量的花生四烯酸.AA也是人体中含量最高,分布最广的一种多不饱和脂肪酸(PUFA).尤其是在脑和神经组织中,AA含量一般占总PUFAs的40%~50%.在神经末梢甚至高达70%.在正常人的血浆中的含量也高达400 mg/L,而DH-γ-亚油酸(DHLG)含量为100 mg/L,γ-亚麻酸仅为25 mg/L.母乳中,存在着丰富的AA.授乳第一周后母乳中AA的含量约占类脂物总量的0.4%〔2〕. 真菌中,AA主要分布在原始的几个纲中,如丝壶菌纲(Hyphochytrimycete)、壶菌纲(Hytridiomycetes)、卵菌纲

(Oomycetes)以及被孢霉属(Mortierella)等〔3〕. 2AA的生化代谢途径 AA是多种生物活性物质的前体,在人体内由油酸转化而来〔4〕.它在生物体内主要是以磷脂的形式存在于细胞膜上,在磷脂酶A2和磷脂酶C的作用下分解成游离的的释放受磷脂酶A2和磷脂酶C的调节.虽然游离的AA在正常的生理状态下水平很低,但当细胞膜受到各种刺激时,AA便从细胞膜的磷脂池中释放出来,并转变为具有生物活性的代谢产物.目前知道至少有三类酶参与AA的代谢,形成具有生物活性的二十碳衍生物(eicosanoids)〔5〕. 游离的AA在环加氧酶(CO)的作用下,先形成不稳定的环内过氧化物(PGG2和PGH2),然后进一步形成前列腺素(PG),前列环素(PGI2)和血栓烷素(TXA2).TXA2在水溶液中不稳定,很快降解为的性质不稳定,在中性溶液中可水解成6-k-PGF1α,然后在肝脏中进一步代谢为经脂加氧酶(LPO)作用生成羟基二十碳四烯酸(HETEs),白三烯(LTs)以及脂氧素(LXs).CO和LPO都是双氧化酶,还有一类酶是单氧化酶,叫细胞色素P-450单氧化酶,也叫环氧化酶(EPO).它分解AA生成多种环氧化物(epoxides),同时也产生HETEs等.其代谢途径示意图见图2.

花生病虫害

建议增加:1、花生茎腐病 2、花生叶斑病细分为网斑病、黑斑病、焦斑病等。还有疮痂病近年流行。 3、花生烂果 4、虫害增加金针虫、地老虎等。 5、苗前和苗后除草剂品种、使用方法以及注意事项。 查找过程中再根据情况增加一些内容。 花生常见病虫草害的综合防治 花生是黑山县种植面积比较大的经济作物,因连年重迎茬种植,花生病虫害有逐年加重的趋势。常见的病害主要有根腐病、叶斑病、茎腐病、果腐病、病毒病,虫害主要有蛴螬、蚜虫、棉铃虫等害虫,为保证花生生产的顺利进行,做好花生病虫害的防治工作非常重要。 花生病害 一、花生根腐病

1.症状:俗称“鼠尾”,烂根。各生育期均可发病。但春播花生主要发生在7月上旬之前。出苗前受害,侵染刚萌发的种子,造成烂种不出苗;幼苗受害,主根变褐,植株枯萎;成株受害,主根根茎上出现凹陷长条形褐色病斑,根部腐烂易剥落,没侧根或很少,形似鼠尾,地上植株矮小,叶片黄,开花、结果少,且多为秕果。 2.传播途径:病菌主要以菌丝和分生孢子在土壤、病残体、粪肥和种子上越冬,成为第二年初侵染来源。病菌主要借雨水、农事操作传播,从伤口或表皮直接侵入,病株产生分生孢子进行再侵染。 3.防治方法 (1)做好种子处理。用于播种的种子要贮藏好。播前翻晒种子,剔

除变色、霉烂、破损的种子。多菌灵可湿粉剂800倍液浸种,并且密封24小时再播种。 (2)及时施药预防控制。一旦发现田间病株,随即采用喷雾的办法施药封锁中心病株,以免感染周围的健康植株。用40%三唑酮和多菌灵可湿粉1000倍液。与植物生长营养液混合配制,隔7-15天喷洒1次,连喷2次,交替施用,可以有效地控制花生根腐病。 二、花生叶斑病 1.症状花生叶斑病以黑斑病和褐斑病为主,两种病害均以危害叶片为主。花生发病时先从下部叶片开始出现症状,后逐步向上部叶片蔓延,发病早期均产生褐色的小点,逐渐发展为圆形或不规则形病斑。褐斑病病斑较大,病斑周围有黄色的晕圈,而黑斑病病斑较小,颜色较褐斑病浅,边缘整齐,没有明显的晕圈。天气潮湿或长期阴雨,病斑可相互联合成不规则形大斑,叶片焦枯,严重影响光合作用。如果发生在叶柄、茎干或果针上,轻则产生椭圆形黑褐色或褐色病斑,重则整个茎干或果针变黑枯死,使花生产量大幅度下降。

氮代谢

氮代谢 (一)名词解释 1.蛋白酶2.肽酶6.氨的同化7.转氨作用8.尿素循环9.生糖氨基酸10.生酮氨基酸 14.一碳单位 (二)英文缩写符号 1.GOT 2.GPT 3.PRPP 4.SAM 5.IMP (三)填空 1.生物体内的蛋白质可被 和 共同作用降解成氨基酸。 4.氨基酸的降解反应包括 、 和 作用。 5.转氨酶和脱羧酶的辅酶通常是 。 6.谷氨酸经脱氨后产生 和氨,前者进入 进一步代谢。 7.尿素循环中产生的 和 两种氨基酸不是蛋白质氨基酸。 8.尿素分子中两个N 原子,分别来自 和 。 14.氨基酸脱下氨的主要去路有 、 和 。 16.参与嘌呤核苷酸合成的氨基酸有 、 和 。 19.在嘌呤核苷酸的合成中,腺苷酸的C-6 氨基来自 ;鸟苷酸的C-2 氨基来自 。 (四)选择题 1.转氨酶的辅酶是: A.NAD+ B.NADP+ C.FAD D.磷酸吡哆醛 3.参与尿素循环的氨基酸是: A.组氨酸 B.鸟氨酸 C.蛋氨酸 D.赖氨酸 6.L-谷氨酸脱氢酶的辅酶含有哪种维生素: A.V B1 B. V B2 C. V B3 D. V B5 8.在尿素循环中,尿素由下列哪种物质产生: A.鸟氨酸 B.精氨酸 C.瓜氨酸 D.半胱氨酸 12.氨基酸脱下的氨基通常以哪种化合物的形式暂存和运输: A.尿素 B.氨甲酰磷酸 C.谷氨酰胺 D.天冬酰胺 15.合成嘌呤和嘧啶都需要的一种氨基酸是: A.Asp B.Gln C.Gly D.Asn 17.人类和灵长类嘌呤代谢的终产物是: A.尿酸 B.尿囊素 C.尿囊酸 D.尿素 19.在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要下列哪种物质: A.氨甲酰磷酸 B.天冬氨酸 C.谷氨酰氨 D.核糖焦磷酸 (五)是非判断题 ( )1.蛋白质的营养价值主要决定于氨基酸酸的组成和比例。 ( )2.谷氨酸在转氨作用和使游离氨再利用方面都是重要分子。 ( )3.氨甲酰磷酸可以合成尿素和嘌呤。 ( )4.半胱氨酸和甲硫氨酸都是体内硫酸根的主要供体。 ( )6.磷酸吡哆醛只作为转氨酶的辅酶。 ( )9.芳香族氨基酸都是通过莽草酸途径合成的。 (七)问答题 1.举例说明氨基酸的降解通常包括哪些方式? 3.什么是尿素循环,有何生物学意义? 4.什么是必需氨基酸和非必需氨基酸? 5.为什么说转氨基反应在氨基酸合成和降解过程中都起重要作用?

影响淀粉酶酶活性的因素

影响淀粉酶酶活性的因素 一、目的 了解淀粉在水解过程中遇碘后溶液颜色的变化。观察温度、pH、激活剂与抑制剂对淀粉酶活性的影响。 二、原理 人唾液中淀粉酶为α—淀粉,在唾液腺细胞中合成。在唾液淀粉酶的作用下,淀粉水解,经过一系列被称为糊精的中间产物,最后生成麦芽糖和葡萄糖。 淀粉→紫色糊精→红色糊精→麦芽糖、葡萄糖 淀粉、紫色糊精、红色糊精遇碘后分别呈蓝色、紫色与红色,麦芽糖、葡萄糖遇碘不变色。 唾液淀粉酶的最适温度为37-40℃,最适pH为。偏离此最适环境时,酶的活性减弱。 低浓度的氯离子能增加淀粉酶的活性,是它的激活剂。铜离子等金属离子能降低该酶的活性,是它的抑制剂。 三、试剂和仪器 1.碘液:称取2g碘化钾溶于5ml蒸馏水中,再加1g碘。待碘完全溶解后,加蒸馏水295ml,混合均匀后贮存于棕色瓶内。 2.1%淀粉溶液:称取1克可溶性淀粉放入小烧杯中,加少量蒸馏水做成悬浮液。然后在搅拌下注入沸腾的蒸馏水中,继续煮沸1分钟,冷后再加蒸馏水定容至100ml。 3.%的盐酸溶液 4.%的乳酸溶液。 5.1%的碳酸钠溶液。 6.%的氯化钠溶液。 7.%的硫酸铜溶液。 8.仪器:试管试管架吸管玻璃棒白磁板烧杯漏斗恒温水浴量筒冰浴四、操作步骤 1.淀粉酶液的制备:实验者先用蒸馏水嗽口,然后含一口蒸馏水于口中,轻嗽一、二

分钟,吐入小烧杯中,用脱脂棉过滤,除去稀释液中可能含有的食物残渣。最后将数人的稀释液混合在一起,再进行过滤,以避免个体差异。 2.pH对酶活性的影响 取4支试管,分别加入%盐酸(pH=1),%乳酸(pH=5),蒸馏水(pH=7),与1%碳酸钠(pH=9)各2毫升,再向以上四支试管中各加入2毫升淀粉溶液及淀粉酶液。混合摇匀后置于37℃水浴中保温。2分钟后,从蒸馏水试管中取出一滴溶液,置于白磁板上,用碘液检查淀粉的水解程度,待蒸馏水试管内的溶液遇碘不再变色后,取出所有的试管,各加碘液2滴,观察溶液颜色的变化。根据观察结果说明pH对酶活性的影响。 3.温度对酶活性的影响 取3支试管各加入3毫升2%淀粉溶液,另取三支试管,各加入1毫升淀粉酶液。将6支试管分为三组,每组中盛放淀粉溶液与淀粉酶液的试管各1支。三组试管分别置于0℃、37℃、70℃的水浴中,5分钟后将各组中的淀粉溶液到入淀粉酶液中,继续保温。2分钟后从37℃试管中取出一滴溶液,置于白磁板上,用碘液检查淀粉的水解程度,待37℃试管内的溶液遇碘不再变色后,取出所有的试管,各加碘液2滴,观察溶液颜色的变化。根据观察结果说明温度对酶活性的影响。 4.激活剂与抑制剂对酶活性的影响 取3支试管按下表的规定加入各种试剂。混匀后置于37℃的水浴中保温,1分钟后从1号试管中取出一滴溶液,置于白磁板上,用碘液检查淀粉的水解程度,待一号试管内的溶液遇碘不再变色后,取出所有的试管,各加碘液2滴,观察溶液颜色的变化。根据观察结果说明激活剂与抑制剂对酶活性的影响。

碳氮代谢测定

谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)是碳氮代谢的关键酶。 淀粉酶,转化酶,硝酸还原酶, 谷氨酰胺合成酶活性测定 原理谷氨酰胺合成酶(GS)是植物体内氨同化的关键酶之一,在ATP 和M g 2+ 存在下,它催化植物体内谷氨酸形成谷氨酰胺。在反应体系中,谷氨酰胺转化为γ—谷氨酰基异羟肟酸,进而在酸性条件下与铁形成红色的络合物,该络合物在540nm 处有最大吸收峰,可用分光光度计测定。谷氨酰胺合成酶活性可用产生的γ—谷氨酰基异羟肟酸与铁络合物的生成量来表示,单位μmol·mg -1 protein·h -1 。也可间接用540nm 处吸光值的大小来表示,单位A·mg -1 protein·h -1 。【仪器与用具】冷冻离心机;分光光度计;天平;研钵;恒温水浴;剪刀;移液管(2 ml、1ml)。【试剂】提取缓冲液:0.05mol/L Tris-HCl,pH8.0,内含2mmol/L Mg 2+ ,2mmol/L DTT,0.4 mol/L 蔗糖。称取Tris(三羟甲基氨基甲烷)1.5295g,0.1245g MgSO 4 ·7 H 2 O,0.1543g DTT(二硫苏糖醇)和34.25g 蔗糖,去离子水溶解后,用0.05 mol/L HCl 调至pH8.0,最后定容至250ml;反应混合液A(0.1mol/L Tris-HCl 缓冲,pH7.4):内含80mmol/L Mg 2+ ,20mmol/L 谷氨酸钠盐,20mmol/L 半胱氨酸和2 mmol/L EGTA,称取3.0590g Tris,4.9795 gMgSO 4 ·7H 2 O, 0.8628g 谷氨酸钠盐,0.6057g 半胱氨酸,0.1920gEGTA,去离子水溶解后,用0. 1mol/L HCl 调至pH7.4,定容至250ml;反应混合液B(含盐酸羟胺,pH7.4):反应混合液A 的成分再加入80mmol/L 盐酸羟胺,pH7.4;显色剂(0.2mol/L TCA, 0.37mol/L FeCl 3 和0.6mol/L HCl 混合液):3.3176g TCA(三氯乙酸),10.1021g FeCl 3 ·6H 2 O,去离子水溶解后,加5ml 浓盐酸,定容至100ml;40mmol/L ATP 溶液:0.1210g ATP 溶于5ml 去离子水中(临用前配制)。【方法】1.粗酶液提取称取植物材料1g 于研钵中,加3ml 提取缓冲液,置冰浴上研磨匀浆,转移于离心管中,4℃下15,000g 离心20min,上清液即为粗酶液。2.反应1.6ml 反应混合液B,加入0.7ml 粗酶液和0.7ml ATP 溶液,混匀,于37℃下保温半小时,加入显色剂1ml,摇匀并放置片刻后,于5,000g 下离心10min,取上清液测定540nm 处的吸光值,以加入1.6ml 反应混合液A 的为对照。3.粗酶液中可溶性蛋白质测定取粗酶液0.5ml,用水定容至100ml,取2ml 用考马斯亮蓝G-250 测定可溶性蛋白质(见实验28)。4.原始数据记载 5.结果计算:GS 活力(A·mg -1 protein·h -1 )=式中A—540nm 处的吸光值;P—粗酶液中可溶性蛋白含量(mg/ml);V—反应体系中加入的粗酶液体积(ml);T—反应时间(h)。 蔗糖合成酶的测定方法 一、仪器设备 冷冻离心机、恒温水浴、分光光度计 二、试剂 HEPES-NaOH(50mmol/L,pH7.5)缓冲液,包括50mmol/L MgCI2;2mmol/LEDTA; 0.2%(W/V)BSA;2%PVP; 0.1%间苯二酚:称取0.1g溶解并定溶于100ml 95%乙醇中。

作物缺素症大全

作物缺素症大全 作物缺素症大全 玉米 一、缺氮,幼苗矮化、瘦弱、叶丛黄绿;叶片从叶尖开始变黄,沿叶片中脉发展,形成一个“V”形黄化部分;致全株黄化,后下部叶尖枯死且边缘黄绿色;缺氮严重的或关键期缺氮,果穗小,顶部籽粒不充实,蛋白质含量低。 二、缺磷,嫩株敏感,植株矮化;叶尖、叶缘失绿呈紫红色,后叶端枯死或变成暗紫褐色;根系不发达,雌穗授粉受阻,籽粒不充实,果穗少或歪曲。 三、缺钾,下部叶片的叶尖、叶缘呈黄色或似火红焦枯,后期植株易倒伏,果穗小,顶部发育不良。 四、缺镁,幼苗上部叶片发黄。叶脉间出现黄白相间的褪绿条纹,下部老叶片尖端和边缘呈紫红色;缺镁严重的叶边缘、叶尖枯死,全株叶脉问出现黄绿条纹或矮化。 五、缺锌,严重的幼苗出土后在2周内显症,叶片具浅白条纹,后中脉两侧出现1个白化宽带组织区,且中脉和边缘仍为绿色,有时叶缘、叶鞘呈褐色或红色。 六、缺硫植株矮化、叶丛发黄,成熟期延迟,与缺氮症状相似。 七、缺铁,上部叶片叶脉间出现浅绿色至白色或全叶变色。 八、缺硼,嫩叶叶脉间出现不规则白色斑点,各斑点可融合成白色条纹;严重的节间伸长受抑或不能抽雄及吐丝。 九、缺钙,当土壤缺钙时,幼苗叶片不能抽出或不展开,有的叶尖粘合在一起呈梯状,植株呈轻微黄绿色或引致矮化。 十、缺锰,幼叶脉问组织慢慢变黄,形成黄绿相间条纹,叶片弯曲下披,别于缺镁。 缺素病因:一、缺氮,是因有机质含量少,低温或淹水,特别是中期干旱或大雨易出现缺氮症。 二、缺磷,低温、土壤湿度小利于发病,酸性土、红壤、黄壤易缺有效磷。 三、缺钾,一般沙土含钾低,如前作为需钾量高的作物,易出现缺钾,沙土、肥

土、潮湿或板结土易发病。 四、缺镁,土壤酸度高或受到大雨淋洗后的沙土易缺镁,含钾量高或因施用石灰致含镁量减少土壤易发病; 五、缺锌,系土壤或肥料中含磷过多,酸碱度高、低温、湿度大或有机肥少的土壤易发生缺锌症。 六、缺硫,酸性沙质土、有机质含量少或寒冷潮湿的土壤易发病。 七、缺铁,碱性土壤中易缺铁。 八、缺硼,干旱、土壤酸度高或沙土易出现缺硼症。 九、缺钙,是因为土壤酸度过低或矿质土壤,pH5.5以下,土壤有机质在48mg /kg以下或钾、镁含量过高易发生缺钙。 十、缺锰,pH大于7的石灰性土壤或靠近河边的田块,锰易被淋失。生产上施用石灰过量也易引发缺锰。 病因防治方法 (1)应根据植株分析和土壤化验结果及缺素症表现进行正确诊断。 (2)提倡施用日本酵素菌沤制的堆肥或腐 熟有机肥。采用配方施肥技术,对玉米按量补施所缺肥素。 (3)也可在缺素症发生初期,在叶面上对症喷施叶肥。用惠满丰多元素复合有机活性液肥210~240ml,对水稀释300~400倍或促丰宝活性液肥E型600~800倍液、多功能高效液肥一万家宝500~600倍液。 水稻 缺钾:钾缺乏时,水稻苗期叶色绿中带兰,老叶软弱下披,心叶挺直,茎细软。中下叶中尖端首先出现症状,呈赤褐色,继而沿叶缘发展,与缺氧相反,为正“v”字型,以后全叶焦枯。叶面有不定型的赤褐色斑点,晚稻比早稻更为明显。田间观察缺钾田块叶色斑驳杂乱,生长披散不挺立,稻丛茎部焦枯叶多。分蘖正常,但成穗率低,抽穗不整齐,穗小、籽粒不饱满,根系早衰,易发生跟倒伏。钾肥通常作为追肥,在分蘖期,幼穗分化期可分别追施钾肥。抽穗、扬花期可采用叶面喷施磷酸二氢钾等含钾量较高的微肥补充钾元素。缺锌:缺锌的典型症状是新

相关文档
最新文档