施鉀量對花生脂肪形成關鍵酶活性的影響

朱明玉++康玉潔++蒲海濤

摘要 通過田間小區試驗，研究了不同施鉀量對花生脂肪代謝關鍵酶活性的影響。結果表明，在施鉀量不超過150 kg/hm2范圍內時，增施鉀肥可以不同程度地提高花生籽仁中的6-磷酸葡萄糖合成酶（G6PDH）、磷脂酸磷酸酯酶（PPase）活性以及籽仁中的脂肪含量；但施鉀量超過150 kg/hm2后，繼續增施鉀肥卻會抑制G6PDH、PPase酶活性的提高及籽仁中的脂肪含量。由此說明，當施鉀量為150 kg/hm2時，可以保持籽仁中G6PDH、PPase酶的高活性，最利于籽仁中的脂肪積累。

關鍵詞 花生；施鉀量；酶活性；脂肪

中圖分類號 S565.2；S143.3；S147.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）20-0009-02

施教耐等研究表明，油料作物種子形成過程中脂肪代謝與HMP循環成正相關關系[1-2]。6-磷酸葡萄糖合成酶（G6PDH）是HMP循環的一個關鍵酶，該酶的功能主要為脂肪合成提供還原力NADPH。另據唐湘如等研究[3]，磷脂酸磷酸酯酶（PPase）與種子含油量有密切關系，可以作為育種選擇高含油量品種的生化指標。Jones等[4]研究表明，增加磷肥和鉀肥可以降低脂肪含量。劉昌智等[5]認為，鉀肥有利于提高種子含油量而降低蛋白質含量，單施鉀肥可增加含油量；梁東麗等[6]研究得出，施鉀可使花生粗脂肪含量增加。針對研究報道中存在的分歧，特設置了本試驗，旨在研究鉀素對花生脂肪代謝中相關酶活性的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

花生品種選用花育22號。供試肥料為尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀。

1.2 試驗設計

試驗共設置5個處理，施K2O量分別為0、75、150、225、300 kg/hm2。3次重復，隨機區組排列，小區面積13.5 m2（2.7 m×5.0 m）。起壟覆膜種植，壟寬0.9 m，壟內種植2行花生，每小區共種植6行，每穴2粒，穴距16.5 cm，栽植13.5萬穴/hm2，田間管理同一般大田。5月4日播種，9月4日收獲。

1.3 測定內容與方法

6-磷酸葡萄糖合成酶活性測定參照施教耐[7]和陳玉萍[8]的方法測定；磷脂酸磷酸酯酶活性基本按基礎生物化實驗指導[9]測定；脂肪含量采用瑞士Foss公司產脂肪儀。

2 結果與分析

2.1 施鉀量對花生籽仁6-磷酸葡萄糖合成酶活性的影響

從圖1可以看出，6-磷酸葡萄糖合成酶活性在整個莢果生長發育過程中呈現先增加后降低的單峰曲線趨勢變化。各施鉀處理比較，隨著施鉀量的增加，6-磷酸葡萄糖合成酶活性呈現先升高后降低的趨勢，當施鉀量不超過150 kg/hm2時，施鉀量增加，6-磷酸葡萄糖合成酶活性也隨之提高，但當施鉀量超過150 kg/hm2后，6-磷酸葡萄糖合成酶活性隨施鉀量的增加呈下降趨勢，并且當施鉀量達到300 kg/hm2時，不但抑制了6-磷酸葡萄糖合成酶活性的升高，還使下降階段提前來臨，減少脂肪代謝。由此表明，適當施鉀不但可以提高6-磷酸葡萄糖合成酶活性，還能使莢果成熟期的籽仁6-磷酸葡萄糖合成酶活性處在較高水平，有利于提高6-磷酸葡萄糖合成酶活性的施鉀量為150 kg/hm2。

2.2 施鉀量對花生籽仁磷脂酸磷酸酯酶活性的影響

從圖2可以看出，磷脂酸磷酸酯酶活性在整個莢果生長過程中呈先增加后降低的類拋物線趨勢變化，在籽仁開花后40～60 d為PPase活性高峰期，之后便迅速下降。各施鉀處理的磷脂酸磷酸酯酶活性均高于不施鉀對照處理，說明施鉀可以提高籽仁磷脂酸磷酸酯酶活性，但是磷脂酸磷酸酯酶活性最高處理是150 kg/hm2，當施鉀量在0～150 kg/hm2范圍內變化時，隨著施鉀量的增加，磷脂酸磷酸酯酶活性也隨之升高，但當施鉀量超過150 kg/hm2后，增施鉀肥對磷脂酸磷酸酯酶活性卻產生負效應，抑制酶活性的升高，并加快成熟期磷脂酸磷酸酯酶活性下降趨勢。由此表明，適宜施鉀不但可以提高磷脂酸磷酸酯酶活性，并可使酶活性在成熟期仍保持在較高水平。當施鉀量為150 kg/hm2時，磷脂酸磷酸酯酶活性均高于其他處理，并使酶活性在成熟期時仍保持最高水平，可以得出適宜施鉀量為150 kg/hm2。

2.3 施鉀量對籽仁脂肪含量動態變化的影響

從表1可以看出，花生籽仁脂肪含量在莢果充滿過程中一直處于升高狀態，前中期上升速度最高，但是在成熟期增長速度變得緩慢，各處理間變化基本一致，說明脂肪的合成主要集中在莢果生長前中期。各處理間比較得出：施鉀能提高籽仁中的脂肪含量，尤其在莢果生長中期，能明顯提高脂肪含量的增長速度，當施鉀量為150 kg/hm2時脂肪含量在莢果充滿過程一直最高，極顯著高于不施鉀對照，到成熟期較不施鉀對照提高了36%，但是當施鉀量達到225 kg/hm2后，籽仁脂肪含量相比施鉀量為150 kg/hm2時有明顯的下降趨勢，甚至當施鉀量高達300 kg/hm2時，籽仁脂肪含量與不施鉀對照相比并沒有顯著提高。表明適宜施鉀能明顯提高脂肪的含量，但過量施鉀卻顯著抑制了脂肪的合成。

3 結論與討論

鉀對作物品質的作用是一種間接作用，這種間接作用以調節作物體內多種酶（可達60多種酶）活性為基礎，通過對光合作用的促進，進而調控碳水化合物、含氮化合物在植物體內的運轉，從而提高收獲物中蛋白質、糖分、脂肪等品質成分的含量。Poole等[10]研究表明，在生殖生長期施用氮、磷、鉀、硫復合葉面肥可以降低脂肪含量。Ham等[11]報道，在各種施肥方法下的脂肪含量間卻無顯著差異。寧海龍等[12]研究表明，鉀肥對脂肪含量的作用為負效應，其降低幅度隨鉀的增加而減弱；在鉀的編碼值大于0.321時，鉀肥對脂肪含量的作用為正效應，其增加幅度隨鉀的增加而提高。本試驗通過設置不同施鉀量對花生脂肪形成相關酶活性影響的研究得出，當施鉀量不高于150 kg/hm2時，隨著施鉀量的增加，會提高G6PDH以及PPase這2種酶的活性，從而促進籽仁中脂肪的合成，增加花生籽仁中的脂肪含量，但是當施鉀量超過150 kg/hm2時，隨著施鉀量的繼續增加，反而會抑制G6PDH以及PPase這2種酶的活性，從而抑制脂肪的合成積累。當施鉀量為150 kg/hm2時，最利于花生籽仁中脂肪的合成積累。endprint

4 參考文獻

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