【精品】植物抗寒性鉴定
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植物的抗寒能力与适性分析寒冷的冬季对植物来说是一个巨大的挑战。
在低温下,植物的生长和发育受到严重限制,甚至可能导致植物的死亡。
然而,一些植物却能够在极寒的环境中存活并繁衍。
这是因为它们具备了抗寒能力和适性,使其能够适应寒冷的环境。
植物的抗寒能力主要体现在其对低温的耐受性上。
一些植物能够通过产生特殊的抗寒蛋白来保护细胞结构,减轻低温对细胞的损伤。
这些抗寒蛋白可以稳定细胞膜的结构,防止细胞膜的流动性增加,从而保持细胞的正常功能。
此外,植物还能够调节细胞内的溶质浓度,提高细胞的耐寒性。
这些抗寒机制使得植物在低温下能够继续进行光合作用和呼吸作用,保持生命活动。
除了抗寒能力,植物的适性也是其能够在寒冷环境中存活的重要因素。
适性是指植物在特定环境中的适应能力。
不同植物对寒冷环境的适应能力有所差异。
一些植物具备了较高的冷冻耐受性,能够忍受低温下的冻结。
这些植物在冬季来临之前会积累大量的抗冻物质,如脂肪和糖类,以增加细胞的冷冻耐受性。
另一些植物则具备了较高的耐寒性,能够在低温下继续进行生长和发育。
这些植物通常在寒冷季节中停止生长,进入休眠状态,以减少能量消耗和水分流失。
植物的抗寒能力和适性还受到一系列环境因素的影响。
例如,光照、土壤湿度和风速等因素都会影响植物的抗寒能力和适性。
充足的光照可以提高植物的抗寒能力,促进抗寒蛋白的合成。
适宜的土壤湿度可以保持细胞的水分平衡,减轻低温对植物的损伤。
而较高的风速则会增加植物的水分蒸发,导致细胞脱水和冷冻损伤。
随着全球气候变暖,寒冷的环境正在逐渐减少。
这对一些依赖寒冷环境的植物来说可能是一个挑战。
它们可能面临着适应新环境的压力,甚至可能面临灭绝的危险。
因此,研究植物的抗寒能力和适性对于保护植物多样性和生态系统的稳定性至关重要。
总之,植物的抗寒能力和适性是其能够在寒冷环境中存活和繁衍的关键因素。
通过产生抗寒蛋白、调节细胞内溶质浓度和进入休眠状态等机制,植物能够在低温下保持生命活动。
植物抗寒生理的研究进展
植物抗寒生理的研究进展主要涉及以下几个方面:
1. 低温适应机制:植物在低温环境下生存和生长的能力是至关重要的。
研究已经发现,植物通过一系列的生理生化机制来适应低温环境,包括产生冷反应基因和相关的基因,以及这些基因之间的相互作用。
2. 植物激素在抗寒中的作用:植物激素在植物抗寒中起着重要的作用。
例如,脱落酸(ABA)可以诱导植物产生抗寒性,而细胞分裂素则可以保护植物免受低温的伤害。
此外,一些植物激素还可以调节植物对低温的响应,如钙调蛋白激酶和MAPK等。
3. 抗寒基因的鉴定和功能研究:随着生物技术的发展,越来越多的抗寒基因被鉴定和研究。
这些基因包括编码保护酶类(如SOD、POD、CAT等)的基因、调节ABA合成和信号转导的基因等。
对这些基因的研究将有助于我们更深入地了解植物抗寒的分子机制。
4. 抗寒锻炼和适应性生理变化:植物在经历低温锻炼后,可以产生一系列适应性生理变化,如增加膜的稳定性、提高保护酶的活性等。
这些变化有助于植物在低温环境下生存和生长。
5. 抗寒育种:通过选择具有抗寒特性的品种,培育出抗寒能力更强的植物,是植物抗寒研究的一个重要应用。
通过结合传统育种方法和现代生物技术,可以培育出既具有优良农艺性状,又具有较强抗寒能力的植物新品种。
总的来说,植物抗寒生理的研究进展在多个领域都有所涉及。
未
来,随着生物技术的不断发展,我们期待在植物抗寒生理的研究中取得更多的突破和进展。
不同植物种抗寒性测定——过氧化氢酶(CAT)活性的测定一、实验目的:1.学习并掌握实验室间接鉴定植物抗寒性的方法和步骤。
2.测定出三种植物的抗寒性能力强弱顺序。
3.通过本实验的设计与实施,增加我们对植物抗寒性的了解,有利于我们对植物的种植与保护,也能使我们掌握基本的实验操作技术,培养探究性学习的能力,通过小组合作学习加强团队精神二、实验原理:低温胁迫下,细胞内易产生H2O2破坏膜系统的稳定,而过氧化氢酶(CAT)能把H2O2分解为H2O和O2,从而清除H2O2维护膜的稳定性。
研究表明,抗寒性强的品种有较高的过氧化氢酶活性,且随温度下降,以抗寒性强的品种下降幅度小,与抗寒性呈显著性相关。
CAT酶活性大小可用一定时间内分解的H2O2量来表示。
在反应系统中加入一定量(反应过量)的H2O2溶液,经酶促反应后,用标准高锰酸钾溶液(在酸性条件下)滴定多余的H2O2,即可求出被CAT分解的H2O2量:三、材料及仪器:1.材料及处理:九里香、小叶罗汉松、圆柏将采回的枝条剪成40cm左右的长度,用自来水冲洗数遍(洗掉泥土、灰尘、虫卵),再用蒸馏水冲洗三次,然后用吸水纸吸干水分,最后将枝条末端进行蜡封。
将每个品种蜡封后的枝条分成相等的3份,在 0℃,6℃,12℃的恒温培养箱中各放入一份培养5天,备用。
2.试剂、药品:10%H2SO4 ,0.2mol/L 磷酸缓冲液(pH=7.8),KMnO4 (AR),新煮沸冷却蒸馏水,0.1mol/L草酸,30%H2O2溶液,凡士林3.仪器:25ml容量瓶,研钵,50ml三角瓶4个,酸式滴定管,1000ml 锥形瓶,离心管,移液管(0.5ml和5ml),滴管,剪刀4.设备:高速台式离心机,恒温水浴锅,天平,玻璃棒,石英砂,恒温培养箱四、实验步骤:实验前的准备阶段,1.试剂配制10%H2SO4;0.2mol/L 磷酸缓冲液(pH=7.8);0.1mol/L 高锰酸钾标准液:称取KMnO4(AR)3.160g,用新煮沸冷却蒸馏水配制成1000ml,用0.1mol/L草酸标定;0.1mol/L H2O2:取30%H2O2溶液5.68ml,稀释至1000ml,用标准0.1mol/L KMnO4溶液在酸性条件下标定。
第1篇一、实验目的本实验旨在通过实验室分析手段,鉴定不同植物对特定生物胁迫(如病原菌)和非生物胁迫(如干旱、盐害等)的抗性水平,为植物育种和栽培管理提供科学依据。
二、实验材料1. 植物样品:选取不同品种的植物(如小麦、水稻、玉米、大豆等)作为研究对象。
2. 病原菌:选取常见的植物病原菌(如小麦白粉病菌、水稻纹枯病菌等)。
3. 非生物胁迫模拟材料:如盐溶液、干旱模拟装置等。
4. 实验试剂:DNA提取试剂盒、PCR试剂盒、引物、缓冲液等。
三、实验方法1. 植物抗病性鉴定a. 病原菌接种:将病原菌接种于植物叶片上,控制接种量和接种时间。
b. 观察记录:定期观察植物叶片上的病变情况,记录病变面积、症状等。
c. 抗病性评估:根据病变面积、症状等指标,对植物的抗病性进行评估。
2. 植物抗逆性鉴定a. 非生物胁迫处理:将植物置于盐溶液、干旱等非生物胁迫环境中,控制处理时间和浓度。
b. 观察记录:定期观察植物的生长状况,记录生长指标(如株高、叶片数、叶片颜色等)。
c. 抗逆性评估:根据生长指标,对植物的抗逆性进行评估。
3. 分子生物学分析a. DNA提取:提取植物样品的基因组DNA。
b. PCR扩增:根据引物设计,对植物抗性相关基因进行PCR扩增。
c. 序列分析:对PCR产物进行测序,分析基因序列。
四、实验结果与分析1. 植物抗病性鉴定通过观察记录和抗病性评估,发现不同植物对病原菌的抗性存在差异。
部分植物品种表现出较强的抗病性,而其他品种则易受病原菌侵害。
2. 植物抗逆性鉴定在盐溶液、干旱等非生物胁迫条件下,部分植物表现出较强的抗逆性,生长状况良好;而其他植物则受到较大影响,生长受到抑制。
3. 分子生物学分析通过PCR扩增和序列分析,发现部分植物抗性相关基因在抗性植物中表达量较高,而在非抗性植物中表达量较低。
五、结论与讨论本实验通过对不同植物的抗病性和抗逆性进行鉴定,揭示了植物对生物胁迫和非生物胁迫的抗性差异。
一、油菜抗寒性评价实验方案(三个方面:与抗寒性相关的性的主要植物学特征特性、生理生化因子、生长发育特性)种子萌发及苗期一.问题提出及目标关于植物抗寒性的评价,国内外学者已经提出了一大批与抗寒性测定有关的形态指标和生理生化指标(张钢,2005;徐燕等,2007)。
由于抗寒性是许多数量或质量遗传基因综合作用累加的结果,每一个与抗寒性有关的性状对植物抗寒性都起一定的作用,但这种作用是微效的。
所以,单一指标评价抗寒性具有片面性,用多个指标综合评价植物的抗寒性才较为可靠。
目标:通过对油菜抗寒性的各项指标的试验,选择合适的评价指标建立油菜抗寒性鉴定的综合评价技术规范。
研究提纲1.材料:B.rapa 与B.napus各4个材料,分别为超强抗寒性、强抗寒性、抗寒、一般抗寒类型的材料。
2.试验设计:3.4.研究内容:1.1植物性特征特性1.1.1细胞膜透性1.1.2 叶表皮气孔数1.1.3气孔大小1.1.4叶面蒸发强度1.1.5 叶片厚度1.1.6 叶表面刺毛状1.1.7 叶绿素含量1.1.8 根部性状:根长,根颈直径、根量1.2生理生化特性1.2.1 地上部1.2.2 地下部1.3生长发育特性1.3.1地上部出叶速度、出叶量、干鲜比1.3.2 地下部生长量、干鲜比1.3.3 衰老二、实验假设与理论依据发芽指数萌芽率相对电导率游离脯氨酸含量可溶性糖含量丙二醛含量超氧物歧化酶(SOD)活性过氧化氢酶(CAT)活性过氧化物酶(POD)活性及同工酶分析等都可作为植物抗寒性检测指标,本实验旨在通过严格控制各项试验影响因素,从中找出几项更稳定指标,并运用数学方法确立一个反应抗寒性的量(综合抗寒指数)来建立油菜抗寒鉴定评价规范。
三抗寒筛选试验方案简述1选取全国有代表性的油菜种子,进行种子萌发实验,依次20℃,15℃,10℃,7℃,5℃,3℃,1℃低温处理,以25℃为对照(CK)。
降温速度为1℃/h。
到温度点后保温进行萌发,定期取样,随着处理温度的降低,萌芽率会逐渐降低。
植物抗寒性鉴定我国植物种类繁多,分布区域广,在晚秋和早春时期发生的冻害和冷害两种低温危害,常常给越冬作物和果木造成严重伤害。
冻害由0℃以下低温造成,冷害由0℃以上低温引起,冷害对植物的伤害程度,除取决于低温外,还取决于低温维持时间的长短。
植物抗寒性的强弱决定其生长季节,因此蔬菜作物利用抗寒品种,可以将露地栽培提前,提早供应市场;而选育抗寒性强的果树品种,不仅是寒带果树育种者的主攻方向,而且也是温带甚至热带果树育种者重要育种目标之一。
本实验重点学习实验室间接鉴定果树抗寒性的方法和步骤。
一、试材及用具1.试材及处理:植物枝条或花朵,将采回的枝条剪成40cm左右的长度,用自来水冲洗数遍(洗掉泥土、灰尘、虫卵),再用蒸馏水冲洗三次,然后用吸水纸吸干水分,最后将枝条末端进行蜡封。
将每个品种蜡封后的枝条分成相等的6份,其中一份作为对照,其余每份作为一个低温处理,放于冰箱中(0℃~4℃)保存备用。
每次处理时,各取参试品种的一份枝条放于超低温冰箱或程控冰箱内进行低温处理,处理温度梯度为:CK(0℃),-20℃,-25℃,-30℃,-35℃,-40℃。
降温速度为4℃/h,达到目的处理温度后维持12h,然后逐步升温,升温速度亦为4℃/h。
花朵的处理温度梯度为:CK(0℃),-1℃,-3℃,-5℃,-6℃,-7℃,-8℃。
2.仪器烘箱,发芽箱,培养皿,标牌,电导仪,具塞刻度试管(20ml),恒温水浴锅,温度计,玻璃棒,天平,研钵,石英砂,高速台式离心机,分光光度计,微量进样器,荧光灯(4000lx),容量瓶(250ml、25ml),聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳槽,刻度吸管(10ml、5ml),离心管等。
二、内容说明植物的抗寒性鉴定可分为田间鉴定和实验室间接鉴定两种方法。
1.田间鉴定田间自然鉴定就是在冻害发生期(早春及晚秋)对受冻的田间植株一定器官、组织以一定的标准进行评价、比较,然后根据冻害情况评价抗寒性。
陈学森等(2001)对山东省春季“倒春寒”发生后,受害的核果类果树的花器官的抗寒性进行了调查,选出了当地花期抗寒性较强的红荷包、红丰等杏品种,证明种间的抗寒力大小顺序是:桃﹥杏﹥李﹥大樱桃。
自然越冬期姜花属植物生理指标变化及抗寒性评价
姜花属(Hedychium)是热带和亚热带地区常见的植物属,具有鲜艳的花朵和浓郁的香味。
对于姜花属植物在自然越冬期的生理指标变化和抗寒性评价,以下是一般情况:
1. 落叶并进入休眠:在寒冷的季节,姜花属植物通常会落叶,并进入休眠状态。
这是一种适应恶劣环境的生存策略。
叶子的脱落可以减少水分蒸发,同时能够节省能量供给。
2. 生理指标变化:在自然越冬期,姜花属植物的生理指标会发生一系列变化以适应寒冷条件。
其中一些常见的变化包括:
- 内源激素变化:植物的内源激素水平可能发生变化,如脱落叶子的过程中,植物会减少激素生产,进而抑制新的叶片生长。
- 抗氧化物质积累:植物在低温条件下可能会增加抗氧化物质的积累,以应对冷害的风险。
- 内部冻结调节:植物会积极调节细胞液中的溶质浓度,以降低细胞冻结的风险。
这些溶质可以降低冰的结晶点,从而防止细胞内部冻结。
3. 抗寒性评价:对于姜花属植物的抗寒性评价,通常会涉及对以下方面的研究: - 耐寒温度:通过测定植物在不同温度下的存活率或生长表现,评估其耐受寒冷的能力。
- 冻害指标:测量叶片或细胞中的冻害程度,例如电导率、叶绿素含量、细胞膜透性等,以定量评估抗寒性。
- 抗氧化系统:研究抗氧化系统的相关酶活性和抗氧化物质的积累情况,以了解植物对低温胁迫的响应。
这些评价方法和指标的具体应用可能因研究机构、环境条件和研究目的的不同而有所不同。
为了获得更准确和可靠的抗寒性评价结果,建议参考相关的地方性研究和科学出版物,并与相关领域的专家进行进一步讨论。
霜降期间的农作物耐寒性与抗逆性评价霜降是中国二十四节气中的第十七个节气,也是秋季过渡到冬季的一个重要时间点。
在霜降期间,气温骤降,日照时间变短,大气湿度增大,为农作物的生长带来了一定的压力。
因此,评价农作物在霜降期间的耐寒性和抗逆性对于农作物种植和管理具有重要意义。
一、耐寒性评价耐寒性是指农作物在低温条件下生长发育能力的强弱程度,主要表现为对低温的忍耐力和抗寒、耐寒的生理和生化特征。
在霜降期间,尤其是寒潮来临时,低温对于农作物的影响明显增大,只有具备较强的耐寒性,才能在恶劣的环境中维持正常的生长。
1. 耐寒性的评价指标(1)低温致死温度:耐寒性的一个重要指标是农作物能够承受低温而不死亡的温度。
不同的农作物对于低温的敏感程度不同,有些农作物在0℃以下就会发生冻害,而有些农作物可以在-20℃甚至更低的温度下存活。
(2)冻害指数:冻害指数是评价农作物抗冻性能的重要指标,它是根据不同作物的耐寒性而得出的一个数值,数值越低表示抗冻性能越强。
(3)生理指标:农作物在低温条件下,生理代谢活动会发生一系列变化。
通过测定农作物的呼吸强度、保护酶活性等生理指标,可以评价其耐寒性的强弱。
2. 提高耐寒性的措施(1)选择适宜品种:不同农作物的耐寒性存在着很大的差异,因此在霜降期间,选择适宜的品种对于提高农作物的耐寒性非常重要。
(2)合理施肥:适量增加氮肥和磷肥的施用量,可以增强农作物的养分供应,提高其抗低温的能力。
(3)农田排水:合理的农田排水可以减少土壤水分过多,在低温条件下引起冻害的可能性,保护作物的生长。
二、抗逆性评价抗逆性是指农作物在环境压力下对外界刺激的适应能力。
霜降期间,农作物会面临低温、干旱、积雪等多种压力,只有具备较强的抗逆性,才能在这些不良环境中良好地生长。
1. 抗逆性的评价指标(1)干旱抗性:农作物的干旱抗性是反映农作物对于干旱环境适应能力的重要指标,通过测定农作物的抗旱酶活性、叶片相对含水量、叶绿素含量等指标来评价。
植物抗寒性鉴定我国植物种类繁多,分布区域广,在晚秋和早春时期发生的冻害和冷害两种低温危害,常常给越冬作物和果木造成严重伤害.冻害由0℃以下低温造成,冷害由0℃以上低温引起,冷害对植物的伤害程度,除取决于低温外,还取决于低温维持时间的长短。
植物抗寒性的强弱决定其生长季节,因此蔬菜作物利用抗寒品种,可以将露地栽培提前,提早供应市场;而选育抗寒性强的果树品种,不仅是寒带果树育种者的主攻方向,而且也是温带甚至热带果树育种者重要育种目标之一。
本实验重点学习实验室间接鉴定果树抗寒性的方法和步骤。
一、试材及用具1.试材及处理:植物枝条或花朵,将采回的枝条剪成40cm左右的长度,用自来水冲洗数遍(洗掉泥土、灰尘、虫卵),再用蒸馏水冲洗三次,然后用吸水纸吸干水分,最后将枝条末端进行蜡封。
将每个品种蜡封后的枝条分成相等的6份,其中一份作为对照,其余每份作为一个低温处理,放于冰箱中(0℃~4℃)保存备用。
每次处理时,各取参试品种的一份枝条放于超低温冰箱或程控冰箱内进行低温处理,处理温度梯度为:CK(0℃),—20℃,—25℃,—30℃,-35℃,-40℃。
降温速度为4℃/h,达到目的处理温度后维持12h,然后逐步升温,升温速度亦为4℃/h。
花朵的处理温度梯度为:CK(0℃),—1℃,-3℃,—5℃,-6℃,-7℃,—8℃。
2.仪器烘箱,发芽箱,培养皿,标牌,电导仪,具塞刻度试管(20ml),恒温水浴锅,温度计,玻璃棒,天平,研钵,石英砂,高速台式离心机,分光光度计,微量进样器,荧光灯(4000lx),容量瓶(250ml、25ml),聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳槽,刻度吸管(10ml、5ml),离心管等。
二、内容说明植物的抗寒性鉴定可分为田间鉴定和实验室间接鉴定两种方法.1.田间鉴定田间自然鉴定就是在冻害发生期(早春及晚秋)对受冻的田间植株一定器官、组织以一定的标准进行评价、比较,然后根据冻害情况评价抗寒性。
陈学森等(2001)对山东省春季“倒春寒”发生后,受害的核果类果树的花器官的抗寒性进行了调查,选出了当地花期抗寒性较强的红荷包、红丰等杏品种,证明种间的抗寒力大小顺序是:桃﹥杏﹥李﹥大樱桃.赵玉田(1993)对不同生态型玉米的抗寒性进行了田间鉴定,测定的项目包括3个抗冷指标:相对出苗率(%)(RER):幼苗干物重(SDW),取地上部三叶期10株幼苗,烘至恒重。
三个抗冷特性以总指数值(TIV)表示,即占各自等级顺序之和.其值反应了低温下种子出苗生长和干物质积累能力。
田间鉴定能最直接的反映不同品种在同一条件下的抗寒性差异。
该法直接、简单,可进行大范围、大群体的评价,但受地域、品种数量的限制,只能比较少数几个同一地段的品种之间的抗寒力差异,不能对他们的抗寒能力进行量化.2.实验室间接鉴定实验室间接鉴定,就是根据作物某些生理生化指标及物理指标间接推断供试材料的抗寒性。
物理指标Lyons和Raison(1970)证明植物低温发生时,生物膜首先发生膜脂的物相变化,膜的外形和厚度发生变化,膜上产生龟裂,因而膜的透性增大,电解质大量外渗。
抗寒性强的品种细胞膜透性增大程度轻,抗寒性差的品种与之相反.因此,测量电解质外渗量变化可以比较植物的抗寒性.在黑穗醋栗、梨、猕猴桃(ShaoliLu,1990)等许多种果树的不同器官,如花、枝、叶等都有相似结论。
另外,通过电导率值配以Logistic方程,可以求出半致死温度,确定植物的临界致死温度。
常用差示温度分析来测量深过冷。
以DTA法测定,一般植物在零下几度即散热结冰,称为高温散热。
经过低温锻炼的抗寒木本植物,在连续降温过程中,可见到有多次散热,第一次在零下几度,主要是细胞外结冰,最后一次散热可达—20~-45℃的低温以下,叫低温散热.在低温散热前一霎那的温度,即深过冷温度,用LTE温度表示.深过冷低温散热时,可出现细胞内结冰而使组织死亡.日本京都大学S.K。
Kang(1998)等对苹果、桃、梨、柿子和葡萄5种落叶果树通过温度分析测定了两种散热HTE和LTE,发现柿子与葡萄仅有LTE,所有树种的低温散热温度与花芽的半致死温度一致.生理生化指标主要包括超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性测定及同工酶分析、丙二醛(MDA)及可溶性糖含量等方法。
三、方法步骤(一)质膜透性测定-电导法近年来的研究表明,在低温伤害尤其冷害中,膜系统常常是最先受到伤害的部位,寒害能使脂膜受损伤,透性加大,细胞内离子(主要是K+离子)外渗量增多,电导率加大。
因此可以用电导仪测定溶液的电导率,求算电解质渗出率(或称伤害率).伤害率愈高则愈不抗寒,反之则愈抗寒。
1.电解质渗出率的测定取处理和对照样品各0。
5g,放入试管中,加10ml去离子水,置25℃下10h。
用玻璃棒搅拌均匀,然后用电导仪测电导值分别为T1和C1。
再将试管放入沸水中10min,待其冷却至25℃时,测得处理和对照得电导值为T2和C2,按下式计算电解质渗出率和伤害度:2.绝对电解质渗出量的测定有时为了求得电解质的绝对渗出量,需要用分析纯的KCl配成不同浓度的标准液(0.01-10mmol/L),在25℃下测定其电导率值,并绘制电导率(μS/cm)—浓度(mg/ml)标准曲线。
由标准曲线查知样品的外渗电导率值相当于KCl的浓度,再折算每克材料的绝对外渗量(mg/g),即绝对电解质渗出量(mg/g),即绝对电解质渗出量(mg/g)=A×B/W式中,A—根据样品电导率值,从标准曲线中查出的与KCl相当浓度(mg/ml);B-浸泡液的体积(ml);W-样品鲜重(g)。
2.注意事项(1)在电导测定中一般应用去离子水,若制备困难可用普通蒸馏水代替,但在测定中设一空白试管,测定样品时要同时测定其空白电导值,按下式计算相对电在水中的溶解度较高,导度:(2)CO2在测定电导时要防止高CO2气源和口中呼出的CO2进入试管,以免影响结果的稳定性。
(3)温度对溶液电导影响很大,故S1与S2必须在相同温度下测定。
(二)超氧物歧化酶(SOD)测定超氧物歧化酶(SOD)是一种清除超氧阴离子自由基的酶,普遍存在于植物体内。
本实验依据超氧物歧化酶抑制氮蓝四唑(NBT)在光下的还原作用来确定酶活性大小。
在有可氧化物质存在下,核黄素可被光还原,被还原的核黄素在有氧条件下极易再氧化而产生超氧阴离子自由基,超氧阴离子自由基可将氮蓝四唑还原为蓝色的甲月朁,后者在560nm处有最大吸收。
而SOD可清除超氧阴离子自由基从而抑制了甲月朁的形成。
于是光还原反应后,反应液蓝色愈深说明酶活性愈低,反之酶活性愈高.据此可以计算出酶活性大小。
1.试剂配制0.05mol/L磷酸缓冲液(pH7.8)130mmol/L甲硫氨酸(Met)溶液:称1.9399gMet用磷酸缓冲液定容至100ml.750μmol/L氮蓝四唑(NBT)溶液:称取0。
06133gNBT用磷酸缓冲液定容至100ml 避光保存。
100μmol/LEDTA—Na2溶液:称取0.03721gEDTA—Na2用磷酸缓冲液定容至1000ml。
20μmol/L核黄素溶液:称取0.00753g核黄素定容至1000ml避光保存。
2.酶液提取称取处理和对照样品各0.5g,加入5ml磷酸缓冲液,冰浴研磨提取,然后15000rpm离心10min,所提上清液为酶液。
3.显色反应3ml反应液为0.05mol/L磷酸缓冲液1。
5ml,750umol.L—1NBT溶液、130mmol/L 甲硫氨酸(MET)溶液、100umol/L乙二胺四乙酸二钠(EDTA—Na2)液、20umol/L 核黄素各0。
3ml,蒸馏水0.25ml和0。
05ml酶提取液(对照管加蒸馏水)。
混匀后将1支对照管置暗处,其它各管于4000lx日光灯下反应20min(要求各管受光情况一致,温度高时间缩短,低时间延长)。
4.SOD活性测定与计算反应结束后,以不照光的对照管做空白,分别测定其它各管的光吸收,已知SOD 活性单位以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位表示,按下式计算SOD活性。
式中:SOD总活性以每克鲜重酶单位表示;比活力单位以酶单位/mg蛋白表示;ACK-照光对照管的光吸收值;AE—样品管的光吸收值;V—样液总体积(cm3);Vt-测定时样品用量(cm3);W-样重(g);蛋白质浓度单位为:mg蛋白/g样重。
研究表明,当遭受低温胁迫时,引起SOD活性的下降,下降的百分率与品种抗冷性呈负相关,故能反应品种间抗冷能力的高低。
(三)过氧化氢酶(CAT)活性的测定低温胁迫下,细胞内易产生H2O2破坏膜系统的稳定,而过氧化氢酶(CAT)能把H2O2分解为H2O和O2,从而清除H2O2维护膜的稳定性。
研究表明,抗寒性强的品种有较高的过氧化氢酶活性,且随温度下降,以抗寒性强的品种下降幅度小,与抗寒性呈显著性相关。
CAT酶活性大小可用一定时间内分解的H2O2量来表示。
在反应系统中加入一定量(反应过量)的H2O2溶液,经酶促反应后,用标准高锰酸钾溶液(在酸性条件下)滴定多余的H2O2,即可求出被CAT分解的H2O2量:1.试剂配制10%H2SO4;0。
2mol/L磷酸缓冲液(pH=7。
8);0。
1mol/L高锰酸钾标准液:称取KMnO4(AR)3。
160g,用新煮沸冷却蒸馏水配制成1000ml,用0。
1mol/L草酸标定;0。
1mol/LH2O2:取30%H2O2溶液5.68ml,稀释至1000ml,用标准0.1mol/LKMnO4溶液在酸性条件下标定。
2.酶液提取取剪碎的样品2.5g加入磷酸缓冲液(pH7.8)少量,研磨成匀浆,转移到25ml 容量瓶中,将研钵冲洗干净,冲洗液转至容量瓶中,并用同一缓冲液定容,4000×g离心10min,上清液为酶粗提液。
3.酶液滴定取50ml三角瓶4个(两个测定,两个对照),测定加入酶液2.5ml,对照为煮死酶液2.5ml;再加入2.5ml0.1mol/LH2O2,同时计算时间,于30℃恒温水浴中反应10min,立即加入10%H2SO42。
5ml。
然后用0.1mol/LKMnO4滴定,至出现粉红色(30min内不消失)为终点。
4.结果计算酶活性用每克鲜重样品在10min内分解H2O2毫克数表示。
A-对照KMnO4滴定ml数;B-酶反应后KMnO4滴定ml数;V-酶提取液总量(ml);a-反应所用酶液量(ml);W-样重(g)。
5.注意事项所用KMnO4溶液及H2O2溶液使用前要经过标定,0.1mol/LH2O2要新配制。
(四)过氧化物酶(POD)活性测定及同工酶分析1.过氧化物酶(POD)活性测定在过氧化物酶催化下,过氧化氢分解成水和原子氧,原子氧能氧化联苯胺产生一种蓝色的化学物质,该蓝色化合物在波长580nm处有一最大吸收峰。