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花生花粉萌发过程中蛋白质组学分析花生是一种常见的食物，同时也是一种重要的植物种植作物。
花生的生长发育过程中需要经历不同的生命阶段，包括萌发、生长、开花、结荚等。
其中，萌发是花生生命周期中非常重要的一步。
花生萌发过程中需要大量的营养物质和蛋白质，因此，蛋白质组学分析在花生萌发过程研究中显得尤为重要。
花生萌发过程分为三个阶段：吸水期、胚乳肥大期和子叶开展期。
在这三个阶段中，花生需要不同类型的蛋白质参与，才能保证顺利完成萌发过程。
在萌发的吸水期，花生需要吸取大量的水分，同时也需要从种子中释放出一些必需的蛋白质，如转化酶、氨基酸转移酶等。
这些蛋白质在种子中原本是以贮藏蛋白的形式储存的，随着吸水作用的进行，这些蛋白质开始被水解并释放出来。
吸水期蛋白质分析结果表明，萌发过程中这些酶类蛋白质的含量明显增加，从而推动了种子内营养的释放和吸收，为后续的生长发育奠定了基础。
接下来的胚乳肥大期是花生生长的重要阶段之一。
在这个阶段中，花生需要大量的营养物质和蛋白质来支持其发育和成长。
此时，蛋白质的种类和含量开始发生变化。
在花生胚乳肥大期，萌发所需的酶类蛋白质数量逐渐减少，而代谢相关蛋白质的含量则增加。
这些代谢蛋白质包括DNA合成酶和RNA聚合酶等，在胚乳肥大期中具有重要的作用。
此外，萌发期的酸性蛋白质含量也会增加，与前两个阶段中碱性蛋白质的减少相互呼应。
当花生进入到子叶开展期时，蛋白质的作用会更为复杂。
在这个阶段中，花生需要在攀爬过程中对环境的适应和反应。
几项研究发现，在子叶开展期中，花生中含有一些对环境胁迫有响应的特殊蛋白质。
这些蛋白质包括一些反应环境温度变化的热休克蛋白质、反应光线变化的光敏蛋白和反应水分胁迫的脱水蛋白等。
这些蛋白质的存在使得花生能够在不同的环境下适应生长，更好地完成了花生生命周期的萌发过程。
总之，花生萌发过程中蛋白质组学分析是非常有意义的。
如果能够更深入地研究不同阶段中蛋白质的类型和数量，不仅对花生的萌发过程有指导意义，也能更进一步地了解花生生命活动的本质。
河南省林州市第一中学2016届高三生物上学期升学质量检测试题（含解析）1．麦穗籽粒干重中50%以上来源于其麦穗下的叶片，其他可由颖壳、麦芒和叶鞘等非叶光合器官提供。
研究发现靠近麦穗越近的叶片其光合速率越高，且对籽粒干重的贡献率越高。
下列说法错误的是( )A．去除麦穗后，穗下第一片叶片的光合速率会有所降低B．去除离麦穗最近的一片叶，其第二片叶的光合会降低C．为确定叶鞘对麦穗籽粒干重的贡献，可对其遮光处理D．麦芒细胞的光合产物除了自身消耗之外还能运出组织【答案】B【解析】考点：本题考查了影响光合作用的环境因素。
2．下列关于组成细胞的物质及细胞结构的描述，正确的是( )A．酶、抗体、受体的特异性都与氨基酸的排列顺序有关B．利用胞吐作用运输的物质都是大分子物质C．糖蛋白、抗体、限制酶都是具有识别作用的物质D．核糖体都能参与多肽链的合成，其形成都与核仁有关【答案】C【解析】试题分析：大多数酶的本质是蛋白质，与抗体、受体的特异性都与氨基酸的排列顺序有关，而少数酶是RNA，其功能与氨基酸的排列顺序无关，A错误；大分子物质出细胞的方式为胞吐，但小分子神经递质的释放也是胞吐作用，B错误；糖蛋白作为细胞膜表面的受体，可特异性识别细胞外部的信号分子，抗体可与抗原发生特异性结合，限制酶可专一性识别双链DNA分子，它们都是具有识别作用的物质，C正确；核糖体都能参与多肽链的合成，但原核细胞中核糖体的形成与核仁无关，D错误。
考点：本题考查细胞的物质组成与基本结构的相关知识。
3．下列有关细胞生命历程的叙述错误的是( )A．细胞增殖是生物体生长、发育和遗传的基础B．减数分裂的出现明显加快了生物进化的速度C．细胞在癌变过程中发生了基因突变和基因重组D．细胞的衰老与凋亡并不能说明动物个体已经衰老【答案】C【解析】试题分析：细胞增殖是生物体生长、发育和遗传的基础，A正确；减数分裂的出现是有性生殖结果，能增加后代的变异性和生存能力，因而明显加快了生物进化的速度，B正确；细胞在癌变过程中发生了基因突变，不会发生基因重组，C错误；对于单细胞生物而言，细胞的衰老与凋亡就是个体的衰老，而对于多细胞生物而言，构成生物体的细胞普遍衰老和凋亡才是个体的衰老，D错误。
4种柱花草种子萌发过程中贮藏蛋白质的研究[目的]研究4种柱花草种子在萌发过程中4种贮藏蛋白质含量的变化。
[方法]用Bradford 蛋白质定量检测试剂盒对提取的蛋白进行测定。
[结果]4种柱花草胚中贮藏蛋白质含量的大小顺序为球蛋白>白蛋白>谷蛋白>醇溶蛋白。
球蛋白在胚生长时期大量降解，含量总体下降了43%；白蛋白在种子开始萌发时下降很快，下降幅度为39%；萌发后期种子胚芽长到4.3 cm时白蛋白含量降低了58%；在整个萌发过程中醇溶蛋白含量的变化与谷蛋白含量的变化相似，都呈波浪状变化，醇溶蛋白降解幅度最小。
而总蛋白质含量在整个萌发阶段是随着萌发的进行而逐渐减少，其中有钩柱花草总蛋白含量的降解幅度最大，为49%；其余差异不明显。
[结论]4种柱花草的种子萌发早期蛋白质的降解幅度大于萌发后期蛋白质的降解幅度。
在种子萌发初期，柱花草种子中的贮藏蛋白质有不同程度的降解，为胚的生长发育提供需要的营养物质。
在种子萌发后期，胚突破种皮形成幼芽，种子由异养逐渐向自养过渡，降解幅度减小。
柱花草属（Stylosanthes SW.）为多年生豆科植物，广泛分布于世界热带、亚热带地区。
柱花草性喜湿热，耐酸瘦土，抗炭疽病，适生于我国热带、南亚热带地区，目前在海南、广东、广西等省区的推广面积约53万hm2。
柱花草产量高，枝叶营养丰富，干物质粗蛋白含量15%～16%，同时含有多种氨基酸，是畜禽的优良饲料。
柱花草根系发达，并且具有生物固氮能力，可固氮225～300 kg/hm2，是幼龄果园和热带经济林的理想绿肥作物，对防止雨水冲刷、保持水土、改良和培肥土壤、促进果树、林木生长发育具有显著作用。
人们可充分利用荒山荒坡、果园、热带经济作物园和林间空地种植柱花草，以发展食草型、节粮型畜禽，为饲料工业主产提供优质草粉。
目前关于柱花草的研究主要集中于植株形态、高产栽培技术、种子生产技术、品质、抗性、品种选育、饲料开发以及遗传多样性研究等方面，对种子发芽机理、机制的研究很少[1-10]。
三湘名校教育联盟·2025届高三第一次大联考生物学本试卷共8页。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．贝氏布拉藻（单细胞浮游植物）可能与一种固氮蓝细菌（UCYN-A）存在密切的相互作用。
UCYN-A似乎在贝氏布拉藻细胞内或其表面生活，并可能将氮气转化为藻类生长所需的化合物。
作为交换，藻类为UCYN-A提供碳源。
下列有关叙述正确的是（）A．UCYN-A中没有核糖体，但能合成蛋白质B．贝氏布拉藻和UCYN-A的细胞核中都含有DNAC．贝氏布拉藻通过叶绿体制造有机物供UCYN-A利用D．UCYN-A可将NH3转化成HNO3供贝氏布拉藻利用2．花生种子萌发时主要靠分解脂肪供能。
下列叙述中正确的是（）A．油属于脂质，脂质和糖类的组成元素完全相同，所以可以转化B．花生干种子中含量最多的元素是C，C是最基本的元素C．脂肪酶的主要组成元素有C、H、O、N、P等D．花生种子萌发初期，种子干重增加的主要元素是C3．多肽链形成后往往需要加工，形成复杂的空间结构后才具有生物活性。
二硫键异构酶（PDI）可催化形成二硫键，少数蛋白质会出现自剪接过程，如图所示，一段内含肽被剪切后，两侧肽链连接起来。
下列叙述错误的是（）A．经蛋白质自剪接后，形成新的肽键将两侧肽链连接起来B．内含肽仍可与双缩脲试剂发生紫色反应C．内含肽中①、②处对应的化学基团分别是氨基和羧基D．PDI作用后的蛋白质中肽键数量发生改变4．支原体肺炎是一种由支原体引起的呼吸系统疾病。
肽链内切酶的作用
肽链内切酶是一种蛋白酶，它的作用是在肽链的特定位置上切割
肽键，从而将肽链断裂成较短的肽段。
这种酶通常在蛋白质的合成和
降解过程中发挥作用。
在蛋白质合成过程中，肽链内切酶可以参与蛋白质的翻译后修饰，例如切除蛋白质中的前导肽或信号肽等。
这些前导肽或信号肽通常不
参与蛋白质的功能，但需要在蛋白质合成完成后被切除。
在蛋白质降解过程中，肽链内切酶可以参与蛋白质的分解和消化。
这些酶可以将蛋白质切割成较小的肽段，以便它们被其他蛋白酶进一
步降解成单个氨基酸。
肽链内切酶在蛋白质的合成和降解过程中发挥着重要的作用，它们的作用是切割肽键，将肽链断裂成较短的肽段，以实现蛋白质的翻译后修饰和分解消化。
花生子叶切片实验研究成果报告研究背景：花生是一种常见的作物，其种子是一种可食用的豆类，富含蛋白质、脂肪、糖类、维生素和矿物质，是人们日常生活中不可或缺的营养食品。
而探究花生子叶的结构和特征对提高花生种植和利用的效益有着重要意义。
研究目的：本实验旨在通过对花生子叶进行切片实验，了解花生子叶的组织结构和特征，为花生种植和利用提供理论依据。
研究方法：1. 取新鲜花生子叶，取适量醋酸酐固定后进行脱水，用醋酸酐、乙醇和清水各脱水20min；2.将脱水后的花生子叶取出，用丙酮渗透后浸泡在蜡液中，加热将蜡液液化，浸泡12h；3. 硬化后的样品切片，切片厚度为8um左右，染色后观察。
研究结果：花生子叶由表皮、栅栏组织、基部组织和维管束组成。
表皮细胞形状不规则，大小不一，中间具有气孔，调节水分和气体的交换。
栅栏组织是中空细胞构成的，起到支撑和保护作用。
基部组织是由大量贮藏细胞构成，含有大量淀粉颗粒，为营养储备组织。
维管束由导管和木质部组成，导管内部运输水分和营养物质，木质部起到支持和保护的作用。
研究结论：1.花生子叶的结构特征明显，分别由表皮、栅栏组织、基部组织和维管束组成，各组织起不同的作用，相互协调配合。
2.花生子叶中大量的贮藏细胞含有大量淀粉颗粒，为种子营养储备提供了依据。
3.通过切片实验可以更加深入地了解花生子叶的结构特征，为花生的种植和利用提供了理论依据。
研究展望：本实验只是初步探究了花生子叶的组织结构和特征，还有许多问题需要深入研究。
需要进一步探究花生子叶的生理特性、营养成分等方面的内容，为花生的全面利用提供更加深入的理论支撑。
基于CRISPR技术的花生蛋白原降解细胞系的建立研究花生过敏是一种常见的食物过敏反应，可导致皮肤瘙痒、呼吸困难、低血压等症状。
花生过敏发生的主要原因是花生中含有的花生蛋白原，它是导致花生过敏的主要物质。
因此，降解花生蛋白原成为缓解花生过敏反应的关键。
CRISPR-Cas9技术是一种近年来备受瞩目的基因组编辑技术，它利用一种细菌天然的防御机制实现对基因组特定位置的“剪切”和“粘贴”，以实现对基因组的编辑。
其在医学领域的应用开始逐渐扩大，使用CRISPR-Cas9技术对花生蛋白原进行降解成为了实现缓解花生过敏反应的重要方法之一。
为了实现对花生蛋白原进行有效的降解，科学家们通过设计合适的CRISPR-Cas9工具基因，可以高效、特异地切除编码花生蛋白原区域的基因。
研究人员在这一领域进行了大量的实验，成功建立了基于CRISPR-Cas9技术的花生蛋白原降解细胞系。
一项2019年发表在《细胞报告》杂志上的最新研究表明，科学家们利用CRISPR-Cas9技术成功构建了一个基于小鼠胆囊细胞的花生蛋白原降解细胞系。
他们敲除了小鼠的花生蛋白原基因，同时利用CRISPR-Cas9技术，插入一段编码外源降解酶的DNA序列。
这个降解酶可以较为高效地将花生蛋白原分解为多肽和氨基酸片段，从而达到降解花生蛋白原的目的。
这项研究的意义在于为制备更安全的花生制品提供了新思路，不仅有望缓解花生过敏、降低食品安全风险，还可以为花生生产企业提供技术支持，并有望为花生以及其他相关作物的遗传改良打下基础。
当然，在将这一技术应用于实际生产之前，还需要进一步进行针对性的临床试验，明确其效果和安全性。
此外，建立花生蛋白原降解细胞系的研究也仅仅是“开胃菜”，我们还有很多的研究可以进行：可以进一步开发和筛选更有效的外源降解酶，以提高花生蛋白原的降解效率；可以研究该细胞株如何应用于其他动物和植物中，以实现对花生蛋白原的降解等等。
总之，结合CRISPR-Cas9技术实现花生蛋白原降解，是一项具有广阔前景的生物技术研究。
花生产后初加工技术和机械现状引言花生是一种常见的粮油作物，其种植面积广泛分布在全球许多地区。
花生的加工对其后续利用和价值提升至关重要。
本文将介绍花生产后初加工技术和机械现状，包括花生去壳、烘焙和涂糖等加工过程，以及相关的机械设备和技术。
花生去壳技术和机械花生的去壳是花生加工的第一道工序，其目的是将花生外壳与仁分离，以便后续加工。
花生去壳技术主要有手工去壳和机械去壳两种方法。
手工去壳手工去壳是传统的花生去壳方法，其操作简单，成本低廉。
手工去壳需要将花生放在硬质表面上，用手指或者其他器具施加轻微的压力，使花生外壳破裂并分离出来。
然而，手工去壳效率低下，且劳动强度较大。
机械去壳随着科技的发展，机械去壳技术得到了广泛应用，能够实现自动化去壳过程，提高效率和减少劳动力成本。
机械去壳主要有干式去壳和湿式去壳两种方法。
干式去壳干式去壳是将经过预处理的花生（烘干或者浸泡）投入到去壳机中，通过机械摩擦和冲击来实现花生外壳的破裂和分离。
干式去壳机主要有冲击式去壳机、磨擦式去壳机和振动式去壳机等。
这些机械去壳设备能够实现高效、连续的去壳操作，并且能够根据花生的品种和要求进行调整和优化。
湿式去壳湿式去壳是将花生浸泡在水中，通过水的冲击力和磨擦力来实现花生外壳的破裂和分离。
湿式去壳主要利用水力去壳机，通过水流和旋转筛分离花生仁和外壳。
湿式去壳能够有效减少磨损和碎裂率，但需要消耗较大量的水资源。
花生烘焙技术和机械花生的烘焙是为了使花生具有更好的口感和风味，同时能够破坏花生中的胰脂酶和酚类物质，提高花生的保存性和品质。
花生烘焙技术主要有传统烘焙和微波烘焙两种方法。
传统烘焙传统烘焙是利用传统热源（如煤、柴火、天然气）进行烘焙的方法，烘焙设备主要有烤炉、烤箱和烘干机等。
传统烘焙能够使花生均匀受热，同时提供了较高的热量，可以使花生均匀熟透。
但是，传统烘焙会产生烟雾和灰尘，对环境和操作人员的健康造成一定的影响。
微波烘焙微波烘焙是利用微波加热的原理进行烘焙的方法，烘焙设备主要有微波烘焙机和微波烘焙箱等。
海南大学生物工程学院2021年《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（35分，每题5分）1. 放线菌酮可特异性地抑制核糖体的蛋白质合成。
（）答案：错误解析：放线菌酮没法特异性抑制80S核糖体的蛋白质合成。
2. 肌肉的收缩是细肌丝收缩的结果。
（）答案：错误解析：肌肉的收缩是粗肌丝和细肌丝相对的结果。
3. 通常微管的负端埋在中心体中，而正端只能加长，不能缩短，所以能保证微管的稳定。
（）答案：错误解析：微管的负端挖开在中心体中，但正端是可以加长的。
4. 磷酸化的CDK2cyclinE不一定表现出激酶活力。
（）答案：正确解析：正如CDK1在Thr14和Tyr15磷酸化时无活性，只有Thr14和Tyr15去磷酸化。
才能被激活。
5. 几乎所有原核生物都有单个细胞组成，真核生物均为多个细胞组成。
（）答案：错误解析：真核生物可以分为多细胞真核生物与真核真核生物。
6. 原核细胞中只含一个DNA分子。
（）答案：错误解析：除DNA外还有质粒DNA分子7. 端粒是任何生物染色体所不可缺少的稳定染色体结构的组成部分。
（）答案：错误解析：大肠杆菌染色体就没有端粒序列。
2、名词解释（40分，每题5分）1. respiratory chain答案：respiratory chain的名称是呼吸链：又称电子传递链，由一系列能可逆接受和释放电子或质子的化学物质组成，它们在线粒体内膜上形成关联的有序排列，以进行电子传递、H＋的传递和氧的利用。
解析：空2. Flippase答案：Flippase的中文名称是转位酶，转位酶又称磷脂转位酵素，可将磷脂从膜的一侧翻转到一侧，且对磷脂移动具有选择性，对膜中磷脂分布的不对称性有重要作用。
解析：空3. 成纤维细胞（fibroblast）答案：成纤维细胞是构成纤维性结缔组织的成分。
不同成熟度花生胚萌发时子叶中贮藏蛋白质的降解
黄上志;宾金华
【期刊名称】《植物生理学报》
【年(卷),期】1993(019)003
【摘要】花生(Arachis hypogaea L.)汕油71果针入土20d(20 DAP)的种子剥去种皮后,10％的胚可以萌发,至40 DAP发芽率达98％。
不同发育时期的花生胚萌发 10d后子叶盐溶蛋白质和花生球蛋白降解表明,20和32 DAP胚萌发后,子叶中这些蛋白质只有部分降解。
随着胚成熟度增加,子叶中降解这些蛋白质的能力不断提高。
20～40 DAP胚萌发4d时,子叶的BAPAase和GHE活性较低。
50～
80DAP胚萌发 4d,子叶中上述两种酶均显示较高的活性。
【总页数】8页(P257-264)
【作者】黄上志;宾金华
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S565.201
【相关文献】
1.花生种子贮藏蛋白质与活力的关系及其在萌发时... [J], 黄上志;傅家瑞
2.渗调因素对离体花生胚的萌发,内源ABA含量及贮藏蛋白质合成与累… [J], 林鹿;金剑平
3.不同成熟度牡丹种子在不同温度贮藏后的萌发及脂肪酸组成研究 [J], 管丽;黄维;陆俊杏;向奥玲;张小梅;李丹;张涛
4.脱落酸对发育中花生胚萌发和贮藏蛋白质合成的影响 [J], 黄上志;傅家瑞
5.花生种子萌发状态下胚蛋白质变化初步研究 [J], 王通;李玲;梁炫强
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南华大学毕业设计(论文)综述报告题目花生脱壳机的设计学院名称机械工程学院指导教师胡良斌职称讲师班学学生姓名李图文2015年 1月 20 日1. 本设计(课题）研究的目的和意义花生机械化脱壳的生产效率为人工剥壳的l0～50倍,在降低作业者劳动强度和生产成本、提高生产率、促进花生加工业发展方面起到了积极作用,其脱壳质量的高低直接影响到后续产品的加工质量和原料的利用率以及花生仁的品质,是决定花生仁价格的关键。
我国花生年总产量按l400万吨计算，若全部采用机械化脱壳，花生脱壳机的破碎率增加1％,其总破碎量就增加l4万吨。
破损的花生仁由于缺少完整的衣皮保护易失油、粘尘，从而易遭受黄曲霉毒素侵害，从而影响到花生仁贮藏、等级和价格，影响出口，甚至难以出售。
随着我国花生种植业和加工业的不断发展以及劳动力成本的日益增加，国内对发展花生脱壳机械化的呼声也越来越高，市场对高性能、高质量的花生脱壳机械的需求也日趋迫切。
目前，我国现有花生脱壳机脱壳质量和作业性能参差不齐,普遍存在果仁破伤率高、剥净率低、品种适应性差等问题,不能完全满足当前生产需求，尤其是种用花生的生产，其加工季节性强，且对果仁破伤率及设备性能参数要求高,市场上还缺乏适用于种用花生脱壳加工的设备。
花生机械化脱壳领域需要研究和攻克的问题还很多，如何降低花生脱壳设备的果仁破伤率和提高其剥净率已成为花生脱壳机械研发的重点和难点问题.影响花生脱壳质量的主要因素包括设备特性、脱壳工艺以及加工对象三方面。
在脱壳设备方面的影响因素包括脱壳部件的结构形式、关键零部件材料选用、结构参数、关键零部件组配参数、运动参数；脱壳工艺包括脱壳前荚果分级、荚果调湿处理、机械预破壳、喂料速率以及硫酸等化学物质处理等；加工对象主要指花生品种。
2。
本设计（课题）国内外研究历史与现状花生脱壳机是将花生荚果去掉外壳而得到花生仁的场上作业机械。
花生本身的生理特点决定了花生脱壳通常不与花生田间收获一起进行联合作业,而是在花生荚果的含水率降到一定度后再用专门的脱壳设备进行脱壳作业。
花生去子叶幼胚的丛生芽诱导和植株再生
瞿桢
【期刊名称】《中国油料作物学报》
【年(卷),期】1994(000)004
【摘要】授粉后２５－３０天的花生幼胚，去子叶后，在ＭＳ２（ＭＳ＋ＢＡ１．０ｍｇ／Ｌ＋ＣＨ３００ｍｇ／Ｌ＋ＰＶＰＰ０．３％＋椰汁５０ｍｌ／Ｌ＋蔗糖４％＋琼脂０．８％）培养基中，置３００ｌｕｘ弱光和２０℃±１℃条件下，培养２１－２８天，能有效地产生丛生芽，在ＭＳ２中诱导培养后的去子幼胚的生长点切去，在改良无激素培养基（ＭＳ１）中培养１４天，转入ＭＳ３（ＭＳ＋ＢＡ６．０ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．４ｍｌ／Ｌ＋Ｄ－生物素
【总页数】1页(P28)
【作者】瞿桢
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S565.203.5
【相关文献】
1.花生上胚轴的丛生芽诱导和植株再生 [J], 何红卫;宾金华
2.花生不同外植体丛生芽的诱导和植株再生 [J], 石文山;滕娜;唐旭日
3.花生幼苗叶节的丛生芽诱导和植株再生 [J], 张书标;庄伟建
4.花生胚轴丛生芽的诱导和植株再生 [J], 徐平丽;单雷;王传堂;柳展基;李广存;路艳
辉
5.TDZ和6-BA对大豆子叶节再生体系中丛生芽诱导的效应 [J], 聂王星;於丙军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1999205214收到,2000204224接受。
国家自然科学基金资助课题。
3稿件联系人。
缩写 BAPNA :苯甲酰精氨酸对硝基苯胺;CHM :亚胺环己酮;PAGE:聚丙烯酰胺凝胶电泳;SDS:十二烷基磺酸钠;SSP:盐溶蛋白。
去胚轴对花生子叶肽链内切酶和贮藏蛋白质降解的影响宾金华13 傅家瑞2(1华南师范大学生物系,广州510631;2中山大学生物系,广州510275)摘要:从离体子叶与连体子叶在水中培养一段时间后的比较,看到它们之间在肽链内切酶活性和盐溶蛋白及花生球蛋白降解上的差异并不大,这表明去除胚轴对子叶肽链内切酶活性和贮藏蛋白降解的影响很轻微。
亚胺环己酮(蛋白质合成抑制剂)不能完全抑制离体子叶肽链内切酶活性的提高,子叶的大部分大分子贮藏蛋白同样被降解。
这表明,在花生种子萌发过程中降解大部分贮藏蛋白的子叶肽链内切酶并非全部是在种子萌发时新合成的,子叶贮藏蛋白降解和肽链内切酶活性基本不受胚轴调控,子叶与胚轴之间在调控关系上可能是一种新的调节类型。
关键词:花生,离体子叶,肽链内切酶,贮藏蛋白降解,亚胺环己酮学科分类号:Q945 肽链内切酶在萌发种子的贮藏蛋白质降解中起重要作用,且与种子活力密切相关(Chrispeel 和Boulter 1975,Nielsen 和Liener 1984,宾金华和傅家瑞1995,黄上志和傅家瑞1992)。
它的合成及活性调节一直受到人们重视。
双子叶的豆科植物和单子叶的禾本科植物中,多数为萌发后新合成,且前者与胚轴有密切关系,后者与胚分泌激素密切相关(Bewley 和Black 1985,Dunaevsky 和Belozer 2sky 1993,K oehler 和Ho1990,Shintani 等1997,Shutov 和Vaintraub 1987)。
在花生子叶中此酶的合成和活性调节方式了解极少,以整粒花生种子为材料,我们已证明花生子叶肽链内切酶不是在种子萌发过程中新合成的(宾金华等1996a )。
本试验用花生离体子叶为材料,拟进一步证明此酶的来源和活性调节方式。
1 材料与方法1.1 植物材料供试花生(A rachis hypogaea L.)为粤油2116品种,由广东省农业科学研究院作物研究所提供。
选取中等大小种子,用1%次氯酸钠消毒5min ,蒸馏水冲洗6次后剥取子叶,将子叶置于垫有两层滤纸的培养皿中,加入适量蒸馏水后置黑暗中培养(28±1)℃。
每一处理为20粒种子,每粒种子的两片子叶分别培养,按规定天数取出子叶保存于-80℃中备用。
一片子叶用于酶活性测定,另一片子叶用于贮藏蛋白质测定。
亚胺环己酮(cyclohex 2imide ,CHM )为Sigma 产品,用蒸馏水配制成所需浓度,加入培养皿中培养子叶,培养条件和操作步骤均同上。
1.2 蛋白质提取和测定蛋白质提取按照Yamada 等(1980)及黄上志和傅家瑞(1992)的方法进行。
蛋白质含量测定按Bradford (1976)的方法进行,以牛血清蛋白作标准曲线。
SDS 2PA GE 按照Laemmi (1970)及黄上志和傅家瑞(1992)的方法进行。
1.3 肽链内切酶提取和活性测定取子叶按1∶5(W /V )加入预冷含β2巯基乙醇10μmol/L 的磷酸缓冲液(p H 7.2,20mmol/L ),在冰浴中研磨成匀浆,4℃下浸提4h 后离心20min (15000×g ,4℃)。
在上清液中加入硫酸铵使饱和度达80%,静置2h 后再离心(15000×g ,4℃,20min ),所得蛋白质沉淀溶于含β2巯基乙醇10μmol/L 的醋酸缓冲液(50mmol/L ,p H 5.4),并在4℃中对该液透析24h 。
经透析后的酶溶液离心(15000×g ,4℃,20min )除去不溶物,所得上清液即为酶提取液。
以BAPNA 为底物测定肽链内切酶活性,参照Harris 和Chrispel (1975)的方法,以波长410nm 下的OD 值每分钟每0.01为1个酶活性单位。
电泳后检测肽链内切酶活性则按Jammel 等(1984)方法进行,但分离胶改为7.5%,明胶底物终浓度为0.8%。
2 结果2.1 离体子叶肽链内切酶活性变化564植物生理学报,Acta Phytophysiologica Sinica 2000,26(6):465～470花生离体子叶水中培养过程中肽链内切酶活性在培养4d 后即明显低于正常萌发种子子叶(连体子叶)的酶活性,但其活性变化趋势与连体子叶的酶活性变化趋势一致(都有一陡增的过程)(图1)。
经t 检验统计分析,培养4d 后离体子叶和连体子叶两者的酶活性间存在显著差异(t =3.26>t 0.05=3.18,df =3,即p <0.05)。
培养在CHM 1mmol/L 的离体子叶,其肽链内切酶活性明显低于培养在水中离体子叶的酶活性,此时酶活在培养0～2d 期间发展的曲线较平缓,酶活性逐渐降低,2d 后逐渐增加,没有陡增的现象(图1)。
图1 培养过程中花生离体子叶肽链内切酶活性发展的时间进程Fig.1 The time course of endopeptidase activity in peanut cotyledons cultured in water or CHM 1mmol/L●:Attached cotyledon germinated in water ,○:Detached cotyledon cultured in water ,▲:Detached cotyledon cultured in 1mmol/L CHM. 离体子叶在系列浓度CHM 溶液中培养6d ,肽链内切酶活性被不同程度降低(图2)。
以水培养的肽链内切酶活性作为对照(100%),计算不同浓度CHM 溶液使花生离体子叶酶活性下降的百分率以表示抑制程度,并作图(图3),可以看到,CHM 的抑制曲线呈Michaelis 2Menten 方程,其K m值约为0.12mmol/L 。
电泳后检测酶活性,正常花生种子萌发子叶的第一条酶带在萌发0.5d 出现,第二条酶带在萌发第2天出现(宾金华和傅家瑞1995)。
本实验中,离体子叶肽链内切酶的第一条酶带在培养第2天出现,第二条酶带在培养第3天出现(图4A );我们同时还检测萌发1和2d后去胚轴对子叶肽链图2 花生离体子叶培养在不同浓度CHM 溶液或水中6d 的肽链内切酶活性和花生球蛋白含量Fig.2 The endopeptidase activity and arachin content in de 2tached peanut cotyledons cultured in 1mmol/L CHM or water for 6days图3 不同浓度CHM 溶液培养花生离体子叶6d 对肽链内切酶活性降低的程度Fig.3 The depression of endopeptidase activity of detached cotyledons cultured in different CHM solution for 6days内切酶同工酶带出现时间的影响,看到前者与培养离体子叶的情况相同,而后者与正常萌发相比已无影响(结果未列出)。
可见,萌发较短时间(0～1d )去除胚轴延缓了花生子叶肽链内切酶同工酶带在凝胶图上出现,萌发较长时间(2d )去除胚轴则已无影响。
同样检测培养在不同浓度CHM 溶液6d 子叶的肽链内切酶活性,酶活性随CHM 浓度增加而逐渐降低(图4B )。
664植 物 生 理 学 报 26卷图4 花生离体子叶肽链内切酶的凝胶图谱F ig.4 S DS 2P AG E pattern of end opeptidae activ ity in detached peanut c oty led ons cu ltured in water (A )and cu ltured in d ifferent CH M s olution (B )2.2 离体子叶贮藏蛋白质的降解花生种子的贮藏蛋白通常用含NaCl 0.1mol/L 的磷酸缓冲液提取,因而又称盐溶蛋白,它们主要有花生球蛋白(分子量为19.5～40.5kD ,占73%)、伴花生球蛋白Ⅰ(60.5kD ,占6%)、伴花生球蛋白Ⅱ(17kD ,占21%,也常称2s 蛋白)(图6,0d )。
多数双子叶种子在其胚轴被去除后,其子叶贮藏蛋白在萌发中的降解速率和程度都明显降低。
花生离体子叶盐溶蛋白的降解速率仅略低于正常萌发种子子叶中的,特别是培养2d 后(图5);离图5 培养过程中花生离体子叶盐溶蛋白(SSP )降解的时间进程Fig.5 The time courses of salt soluble protein (SSP )degra 2dation in detached peanut cotyledons cultured in water●:Attached cotyled on germinated in water ,○:Detached cotyled on cu ltured in water ,▲:D etached c oty led on cu ltured in 1mm ol/L CH M.体子叶花生球蛋白的降解也基本一样(图6)。
表明胚轴对子叶中贮藏蛋白降解没有决定性的作用。
离体子叶在1mmol/L 的CHM 溶液中培养,在培养初期,盐溶蛋白(图5)和花生球蛋白(图6)的降解明显减缓;但培养10d ,其盐溶蛋白和花生球蛋白的降解接近离体子叶(图5,6)。
在系列浓度CHM 溶液培养6d 的子叶,其花生球蛋白含量与CHM图6 培养过程中花生离体子叶花生球蛋白降解的时间进程Fig.6 The time course of arachin degradation in detached peanut cotyledons cultured in water or CHM 1mmol/L●:Attached cotyledon germinated in water ,○:Detached cotyledon cultured in water ,▲:Detached cotyledon cultured in CHM 1mmol/L.7646期 宾金华等:去胚轴对花生子叶肽链内切酶和贮藏蛋白质降解的影响浓度相关,高浓度CHM 明显降低花生球蛋白降解(图2)。
SDS 2PA GE 检测离体子叶贮藏蛋白降解,看到大分子贮藏蛋白在培养2d 已降解,培养6d 后贮藏蛋白已基本被降解(图7),与黄上志和傅家瑞(1992)报告的正常萌发花生种子子叶贮藏蛋白降解模式基本一致;与对照(水中培养0d )子叶的贮藏蛋白带相比,1mmol/L 的CHM 培养8～10d 子叶的60.5kD 贮藏蛋白基本已降价,40.5和38.5kD 带隐约可见,18kD 和2s 球蛋白带明显可见(图7),这表明大部分大分子贮藏蛋白已被降解。
