大豆種子LOX活性與電導(dǎo)率的相關(guān)性研究

摘要[目的]研究大豆種子脂肪氧化酶（LOX）活性與種子活力及耐藏性的關(guān)系。[方法]以107個(gè)大豆品種（系）為試驗(yàn)材料，測(cè)定新收獲種子的LOX活性和電導(dǎo)率；將種子常規(guī)貯藏7個(gè)月，再測(cè)定陳種子的LOX活性和電導(dǎo)率，對(duì)新、陳種子分別進(jìn)行LOX活性與電導(dǎo)率的相關(guān)分析。[結(jié)果]新、陳大豆種子的LOX活性均與種子浸泡液電導(dǎo)率不存在相關(guān)性。[結(jié)論]研究初步認(rèn)為，大豆LOX活性與種子活力及耐藏性沒有明顯關(guān)系。

關(guān)鍵詞大豆；LOX活性；電導(dǎo)率；耐藏性

中圖分類號(hào)S565.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）24-08330-03

Study on the Correlation between Seed Storability and Activity of Soybean Lipoxidases

GU Qianqian， ZHANG Wenming et al（Agricultural School， Anhui Agricultural University， Hefei， Anhui 230036）

Abstract[Objective] The paper was to study the relationship of LOX activity between soybean seed vigor and storability. [Method] The new seeds and old seeds stored in 7 monthes conventionallly of 107 soybean varieties were taken advantage of materials to determine the lipoxygenase （LOX） activity and the electric conductivity. Then， the relationship between the seed storability and the lipoxidases activity in soybean was analyzed. [Result] The result showed there are no correlation between the lipoxygenase activity and the soaked electric conductivity in new and old soybeans seed. [Conclusion] It was preliminary thought that there was no significant relationship between lipoxygenase activity and seed storability in soybean seed.

Key wordsSoybean； LOX activity； Electrical conductivity； Storability

大豆是世界上最經(jīng)濟(jì)的食物蛋白質(zhì)來源，人類獲取植物蛋白大多數(shù)來自于大豆。目前我國(guó)農(nóng)業(yè)工作者更多關(guān)注的是作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及抗病蟲害等目標(biāo)，種子檢驗(yàn)也主要檢驗(yàn)種子的純度、凈度、發(fā)芽率和水分等指標(biāo)，而對(duì)種子耐藏性問題的研究不夠深入。隨著我國(guó)糧食作物的連年增產(chǎn)，糧食貯藏問題日益凸顯，據(jù)估計(jì)，我國(guó)貯藏1年以上的糧食損失率平均約為8%，有些地區(qū)損失率高達(dá)25%，特別是不耐貯藏的油料作物，損失率相對(duì)較高[1]。

脂肪氧化酶（EC1.13.11.12，Lipoxygenase， 簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)OX）普遍存在于植物細(xì)胞的微粒、胞質(zhì)和液泡中[2-3]，是一類不含血紅素鐵、催化含有順-順1，4戊二烯結(jié)構(gòu)的多聚不飽和脂肪酸加氧反應(yīng)、生成具有共軛雙鍵過氧化氫物的酶蛋白，是多聚不飽和脂類的酶系家族[4]。LOX參與的生理過程涉及損傷、病原攻擊、種子萌芽、果實(shí)熟化、植物衰老、脫落酸和茉莉酸合成，LOX 也在正常的植物生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)過程中作為營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)藏蛋白，參與脂類遷移、響應(yīng)營(yíng)養(yǎng)脅迫、調(diào)節(jié)“源”與“庫(kù)”的分配[3]。LOX最先在大豆蛋白制品中被發(fā)現(xiàn)[5]，它能催化大豆及其制品中不飽和脂肪酸氧化，產(chǎn)生醛、酮等有害物質(zhì)，使大豆發(fā)生酸敗等劣變現(xiàn)象[6]。大豆種子中LOX的含量比較多，約占大豆種子蛋白質(zhì)總量2%。因此，廣泛深入開展大豆LOX在生長(zhǎng)發(fā)育、種子劣變、傷害反應(yīng)和抗有害生物等方面功能的研究，對(duì)植物新品種的選育和種子的安全貯藏具有重要意義。

3討論

測(cè)定種子活力的方法有很多種，如幼苗生長(zhǎng)測(cè)定、電導(dǎo)率測(cè)定、加速老化試驗(yàn)、抗冷測(cè)定、復(fù)合逆境測(cè)定等，但這些方法仍在不斷完善，不同的研究及作物其適宜的種子活力測(cè)定方法也不盡相同。目前，浸泡液電導(dǎo)率測(cè)定和加速老化試驗(yàn)已被列入國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程，是種子活力測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)化方法。該試驗(yàn)采用電導(dǎo)率法測(cè)定大豆種子活力，并以電導(dǎo)率作為大豆種子活力及耐藏性的間接指標(biāo)，通過對(duì)新、陳大豆種子LOX活性與電導(dǎo)率的相關(guān)分析，推測(cè)大豆LOX活性與種子活力及耐藏性的關(guān)系。

許多研究證實(shí)，由于LOX能催化細(xì)胞膜中不飽和脂肪酸和貯藏脂質(zhì)氧化，形成脂肪酸氫過氧化物和自由基，細(xì)胞膜中多不飽和脂肪酸氧化會(huì)引起細(xì)胞膜通透性增加，從而導(dǎo)致細(xì)胞中Ca2+水平增加、磷脂酶活化和游離脂肪酸釋放，不飽和脂肪酸氧化形成自由基、氫過氧化物和碳酰化合物又會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)、膜結(jié)構(gòu)、細(xì)胞組織及DNA造成破壞，細(xì)胞膜的破壞又會(huì)引起種子活力喪失[20-21]。Trawatha研究大豆種子LOX與種子劣變關(guān)系的結(jié)果表明，大豆品種Century及其LOX缺失近等位基因系（缺LOXl，3、缺LOX2，3和缺LOX 3 3種類型）在貯藏期間種子發(fā)芽率和活力喪失的規(guī)律和速率相同，貯藏條件一致的情況下，正常材料和缺失體材料種子短期內(nèi)壽命沒有明顯差異，因此認(rèn)為大豆種子中LOX與大豆種子劣變可能無關(guān)[21-22]。有學(xué)者的研究亦表明，大豆種子LOX的缺失對(duì)種子劣變沒有明顯影響[23]。但李金庫(kù)等對(duì)玉米LOX的初步研究則認(rèn)為，LOX2可能是玉米種子脂質(zhì)過氧化過程中的關(guān)鍵酶，LOX1，2的缺失可能在一定程度上抑制了丙二醛的合成而減輕玉米種子陳化的程度[24]。

該試驗(yàn)得出，大豆新、陳種子LOX活性與浸泡液電導(dǎo)率不存在相關(guān)性，但均與絕對(duì)電導(dǎo)率顯著正相關(guān)，大豆新種子與相對(duì)電導(dǎo)率極顯著負(fù)相關(guān)，大豆陳種子與浸泡液電導(dǎo)率、相對(duì)電導(dǎo)率均不存在相關(guān)性，其原因有待進(jìn)一步研究。

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