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赤霉素对α-淀粉酶的诱导形成

发布时间 2010-01-20 浏览量 作者: 无 来源: 无

<原理>:
种子萌发过程中贮藏物质的动员,需要在一系列酶的催化作用下才能进行.这些酶有的已经存在于干燥种子中,有的需要在种子吸水后重新合成.种子萌发过程中淀粉的分解主要是在淀粉酶的催化下完成的.淀粉酶在植物中存在多种形式,包括α-淀粉酶、β-淀粉酶等.β-淀粉酶已经存在于干燥种子中,而α-淀粉酶不存在或很少存在于干燥种子中,需要在种子吸水后重新合成.实验证明,启动α-淀粉酶合成的化学信使是赤霉素.萌发的大麦种子的胚产生赤霉素扩散到胚乳的糊粉层中,刺激糊粉层细胞内α-淀粉酶的合成.合成的淀粉酶进入胚乳,将胚乳内贮藏的淀粉水解成还原糖.因此,没有胚释放赤霉素的活动,α-淀粉酶就不能合成.外加的赤霉素可以代替胚的释放作用,从而诱导α-淀粉酶的合成.这个极其专一的反应被用来作为赤霉素的生物鉴定法.在一定范围内,由去胚的吸胀大麦粒所产生的还原糖量,与外加赤霉素浓度的对数成正比.根据淀粉可与I2-KI显蓝色,而淀粉分解的产物还原糖不能与I2-KI显色的原理,可以定性和定量地分析α-淀粉酶的活性.
<实验材料、试剂与仪器设备>:
(一)实验材料:大麦(或小麦)种子.
(二)试剂:
1、1%次氯酸钠溶液.
2、0.1%淀粉溶液:取1g淀粉和8.16g KH2PO4,用蒸馏水配制成1000mL溶液.
3、2×10-5mol/L赤霉素溶液:称取GA3 6.8mg放入烧杯中,加少量95%酒精使其溶解,移入1000mL容量瓶中,加水定容至刻度.然后再稀释成2×10-6mol/L、2×10-7mol/L和2×10-8mol/L三种浓度的赤霉素溶液.
4、10-3mol/L醋酸缓冲液(pH4.8):取2mL 0.2mol/L的醋酸(11.55mL冰醋酸稀释至1000mL)、3mL 0.2 mol/L的醋酸钠(16.4g无水醋酸钠配成1000mL)和1g链霉素,定容至000mL,每mL缓冲液中含链霉素1mg.
5、I2-KI溶液:取0.6gKI和0.06gI2溶于1000mL0.05mol/L的HCl中.
(三) 仪器设备:分光光度计,恒温振荡器,水浴锅,2mL移液管1支,50mL烧杯2只,试管6支,青霉素小瓶6个,镊子1把,刀片.
<实验步骤>:
1. 取样:
选取大小一致、完好的大麦或小麦种子50粒,用刀片将每粒种子横切成有胚和无胚的半粒,分装于2个烧杯中.
2. 表面消毒:
向2个烧杯中加入1%次氯酸钠溶液,以浸没种子为度.消毒 15min后,用无菌水冲洗3次,备用.
3. 处理浓度:
将6只青霉素小瓶编号后,按表40-1加入溶液和材料.溶液混匀后,1~6号小瓶中赤霉素的最终浓度分别为:0、0、2×10-5、2×10-6、2×10-7和2×10-8mol/L.将青霉素小瓶置于恒温振荡器中于25℃下振荡培养24h.
表 40-1 处理浓度及方法


4. 淀粉酶活力分析:
培养完毕后,从每个小瓶中吸取0.1mL溶液,分别加到事先盛有1.9mL 0.1%淀粉溶液的试管中,摇匀,在30℃恒温水浴锅中保温5min后,用滴管各取出1滴反应液于白瓷板的6个穴中,滴加1滴I2-KI,观察显色情况,比较各穴中颜色的差异.若有显色差异,则取出试管各加I2 -KI溶液2mL和蒸馏水5mL,充分摇匀,于分光光度计上在580nm波长下,以蒸馏水作空白对照,测定各试管反应液的吸光值A,比较A值的差异.若用白瓷板显色时差异尚不明显,则继续保温反应,直至在白瓷板上有显色差异为止.以A值从标准曲线上查得溶液中淀粉的含量,以被分解的淀粉含量衡量淀粉酶的活性.标准曲线可用不同浓度(0、20、40、60、80、100、150、200ug/mL)淀粉溶液与I2-KI显色反应后所测得的吸光值绘制.
<结果计算>:
绘制赤霉素浓度与淀粉酶活性关系曲线,淀粉酶活性以被水解淀粉的含量表示.第1瓶为淀粉的原始量(X),第2瓶为带胚半粒种子反应后淀粉的剩余量(Y),第3~6瓶为无胚半粒种子加入不同浓度赤霉素溶液反应后淀粉的剩余量(Y).
被水解淀粉的含量(%)=[(X-Y)/X]×100



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