莖瘤芥種子萌發期過氧化物酶的研究

中圖分類號：S5 文獻標識碼：A 文章編號：1008—925X（2012）10—0302—02

目前，莖瘤芥主要分布在四川、浙江和重慶，湖北、江西、福建、江蘇、安徽、河南等省也有栽培。因榨菜的基本原料是莖瘤芥。20世紀初期以來，隨著榨菜加工業的興旺，莖瘤芥已成為農業上大量種植的一種經濟作物。因此，優質莖瘤芥種子是提高其產量及產品質量的必要條件之一，在影響種子質量的眾多因素中，種子的發芽力是一項極其重要的指標。

本文以重慶涪陵綠原農業科技發展公司生產的榨菜良種永安小葉與重慶市祿鑫種苗有限公司生產的鵝公雪松優榨一號和新育成良種乾興榨菜種子為材料，對其萌發期過氧化物酶的有關酶學特性進行了較為系統的研究。

1.材料與方法

1.1材料

注：下文對應材料以此表為標準

1.2種子萌發

稱取三個品種的種子各2g，在室溫下浸泡于水中10小時，使其充分吸水，然后將種子置于鋪上了兩層紗布的培養皿中，再將培養皿放于約25℃植物組織培養室里培養，5天后可取材。

1.3方法

1.3.1 POD粗酶液的提取

稱取試材0.5 g放入研缽，加入少許PH=5.5的磷酸緩沖液，加少許石英沙，冰浴研磨。然后用磷酸緩沖液定容至10ml。轉入離心管，10000r/min離心10分鐘。取其上清液及為粗酶液。（TGL—16B高速離心機）

1.3.2 POD活性的測定

分別配制0.05mol/L的愈創木酚， 2%的過氧化氫，0.05mol/L PH=5.5的磷酸緩沖液。將2.9mL磷酸緩沖液、1mL愈創木酚溶液， 1mL過氧化氫和0.1mL酶液作為反應體系，用1cm的比色皿，在紫外可見光分光光度計于470nm波長處測定吸光度。加入酶后開始計時，每30S記錄一次OD的變化值。以最初直線的斜率（OD/t）計算酶活力。酶活力單位定義為：以每分鐘內A470變化0.01為1個過氧化物酶活力單位（u）。用磷酸緩沖液代替酶液作為對照。（測定儀器型號：UT—1800紫外可見分光光度計）

2.結果與討論

2.1 pH對POD活性的影響

由圖2.1可知：三個品種的POD最適pH各不相同，永安小葉（A）POD最適pH值為5.6，優榨一號（B）POD最適pH值為4.8，乾興榨菜（C）POD最適pH值為5.2。A、B、C三個品種的POD活性在各自最適pH之前（即A：pH4.0—5.6，B：pH4.0—4.8，C：pH4.0—5.2），幾乎都是以相同斜率隨pH增加而呈直線上升；在各自最適pH值到pH8.0之間（即A：pH5.6—8.0，B：pH4.8—8.0，C：pH5.2—8.0），均隨pH增加而降低，且下降速度為C最快，A次之，B最慢；在pH8.0—9.6之間，A、B、C的POD活性均下降平緩。從該圖還可看出，在pH4.0—5.6之間，乾興榨菜（C）的POD活性最高，永安小葉（A）次之，優榨一號（B）最低；在pH6.0—8.0之間，A的POD活性最高，C次之，B最低；在pH8.0—9.6之間，A、B、C的POD活性大致差不多。從整體圖形看，A、B、C三個品種的POD在酸性環境的活性遠遠高于堿性環境的活性。若以最適pH時OD/min與pH8.8時OD/min的比值計算，A、B、C的比值分別為4.5、3、4.8。由此可推斷，乾興榨菜POD的耐酸能力最強，永安小葉次之，優榨一號最弱。

優榨一（B）變為6.0（原4.8）。乾興榨菜（C）變5.6 （原5.2）。永安小葉（A）在pH4.0—5.2之間，其POD活性增加明顯；在pH5.2—8.0之間，活性均下降，但在pH5.2—7.2之間，下降緩慢，在pH7.2—8.0之間下降迅速；優榨一號（B）在pH4.0—5.2之間，POD活性呈直線上升；在pH5.2—7.2之間，POD活性呈波動性變化；在pH7.2—8.0之間，POD活性呈直線下降；這在一定程度上說明了優榨一號的POD活性對過酸或偏堿性環境都較為敏感；乾興榨菜在pH4.0—5.2之間，POD活性增加，且在pH4.8時有一小高峰，這很有可能是粗酶液中存在同功酶的緣故（有待進一步研究）；在pH5.6—8.0之間，POD活性下降明顯。從整體圖形上看，乾興榨菜（C）的POD活性一直處于較高優勢，永安小葉次之，優榨一號最低。另外，A、B、C在偏堿性（pH7.2—8.0）環境中，其POD活性下降均顯著，這說明A、B、C的POD活性對堿性環境較敏感。因此，在抽提酶液時，若要保持其較高的活性，用酸性緩沖體系較堿性好。

由圖2.1、2.2綜合可知：用水提取POD時，其活性降低。若以A、B、C各自最適pH時OD/min與水提酶相應pH下OD/min的比值來計算降低的程度。則A、B、C的比值分別為1.9、1.8、1.6。從這些數值可說明用水提POD時，其活性下降了接近一半。由此可證明：在提取POD粗酶液時，加相應的緩沖液來維持POD活性是極為必要的。

2.2溫度對POD活性的影響

由圖2.4可知：永安小葉（A）POD的最適溫度為20℃，優榨一號（B）POD和乾興榨菜（C）POD最適溫度均為30℃。永安小葉（A）在0—30℃之間，其POD活性變化不大，且高峰不突出；在30—60℃之間，隨著溫度的升高，其POD活性迅速降低；這在一定程度上說明永安小葉POD對高溫較低溫更為敏感。優榨一號（B）POD催化反應速率與溫度呈典型的鐘罩形曲線。從圖上曲線可看出，在10—30℃范圍內，POD反應速率隨溫度升高而迅速增大，直到30℃達到最高峰。然后隨著溫度升高而迅速下降，且上升趨勢與下降趨勢差不多。由此可說明優榨一號（B）POD活性受溫度影響極為顯著。乾興榨菜（C）POD催化反應速率與溫度也呈鐘罩形曲線，但其弧度較優榨一號（B）小。

3.結論

本文研究了三個品種的莖瘤芥種子萌發期的過氧化物酶的基本性質。結果表明：以愈創木酚為底物，產物的最大吸收波長為470nm。永安小葉POD的最適pH為5.6，最適溫度為20℃，；優榨一號POD的最適pH為4.8，最適溫度為30℃，；乾興榨菜POD的最適pH為5.2，最適溫度為30℃。通過POD活力與種子萌發的關系的研究表明：種子的發芽力與其過氧化物酶活力的增減具有同步性。