全 文 ：裁 婉答庆笔 澎佃与农对休亚 1二 , (乃 : .1
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B ar u
a D N 时 嘴 . 全叨。 如 J A功 · B oa 记二 a o T v w . 边蔽丽 - 刀
` J 1 9 79 , 2心 ( 1 ) : 4 0 .
尸Z。九云尸无夕` 盛。乙1 9 7 9 , 2公:
3 5 5
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1 1
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H妞石e xd w . 了`过尹班 刀戒 2 9 7盛, 1 1 : 2 5工.
1 2
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J o i刀 N玫 . 加 口咖d d 刀崛 1 9 7 7 , 2 4 (2 ) : 1 .
13
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桂拍金戒粤通步沁尸￡。衅 hP gs 加加 g夕伪 m m un 如 iot o l卯丸昨但 )旧 63 ~ 邹 6
不同叶位鸡蛋果叶片中核酮糖1 , _ 5一二磷酸梭化酶伽几氧酶的动力学特性
宁正祥1 李明启(华南农业大学农业生物系光合作用研究窒 ,广州。 。 6、 ) 、
K i n e t ie P r o p er t i
e o o f R i b u lo o e 一 l , 5一B i印h o s p h a t e C a br o 笼v la s e /o x y g e n a o e
f or m L e a v e s a t D if f e r e n t L e a f P o , it i o n 岛 o f P a s s i fl o r a e己“ 1 15八 -
N工N G z he 明一 iX a鳍 , 乙工M i蜡一Qi( 几。勿即 , 认、 幼励留 a二几五 ab 夕时。句 , 一肠卯忖饥耐 of A尹亿嘛畔` 2了`碗口g黔 而娜 、
C无泛内 a A 夕少召。呱云肠耐 U 九么” 。尹 s么云外 口邻 n g 召加 “ 5 1 0 6生2 )
提要 随着叶龄的增 加 夕 鸡蛋 果 R u B P 轰化
酶 /加氧晦的 犷m 。 ( o 只 值明 显减小 · K 、 助 值提高 ;
兀二、 o 。 和 U ~ (o0) 位 则保特 相对 的 稳 定 。 R “ B P
梭化酶活性私 R叹 B P 加氧酶活性 均随叶 龄增 加 而
卞降 , 但前者 下降砖速度高于后者 , 致使趁化 /加乳
比位也 随奸龄增加而 戚小 。 一 ’
关键词 鸡蛋果 核 酮糖吐 , 手二磷酸梭化爵 /
加氧晦 叶龄 _
核酮糖一1 , 手二磷 酸 一狡 化 酶厂加氧 酶
( R u议 5 0 0, E o4 · .1 上 39 )是光合作用的关键
酶 , 它既能催化狡化反应 , 又能催化加氧反
应 。 研究各种内外因子对其竣化 /加氧 比值
的影响 , 对提高植物的光合效率有重要意义 ,
温度 、 0 0扩0 。 比值等外界因子对 R u b招 0 。
的叛化 /加氧比值有调节作用厂1幻 。 但到月前
为止 , 对调节 R呼b招 O 换化 /加氧比的内在
因素尚少了解。 hR 。山“ 等少,报道烟草 属植
物的核 ) 质基因组的不同组合 (不同大、 小亚
基组合 )能使 R u长刃Q 的按化 /加氧 比 发生
改变 。 但 毛 i 等以 I J的进一步试验没有观察到
烟草属植物种间杂交后代的狡化 /加氧比值、
军面。正 p ) 、 了州 co 。 及 了益.b) 有明显变化。木薯
双u b妇 0 0 的毅化活性随叶龄增加 ,但 f , (uR加 )
和 了二 (o 。 。 则相对稳定亡13 己 蚕豆叶片的 R u
马卫梭化酶活性随叶龄下降即 , 其梭化 /加氧
比值也随叶龄延长而减加幻。 本文报道鸡 蛋果不同叶位叶片的 R曲拍 0 0 动力学特性。
材料 与 方 法
取亩间栽种的鸡蛋果 (几路切衅a 掀偏菇)不同叶位 ( 向基数 )的叶片剪碎 , 加入 创4 倍
叶重的预冷灯4 oC )提取液 , 按前 文方法〔幻提
取 、 制备 R位b i毛0 0 淞测定活性。 、
收稿
1
1 9 9 ) 1习we 0 3
现在工作单位: 华南理 工 大学 食品工 程系 , 广
州 510 6红
. ` 节 一
. 部 3 .
结 果 与讨 论 植物 R
u B P 叛化酶活性随叶龄而变化 的情
况可能有所冰同。 -
1
. 叶位对 R u b加 C O动力学特 :性 的 影
响 关于 R u b扫 0 0 的动 力学特征 , 可 用
L
a远g 等提出的公式以叹
光合 _ ` 。 。 _ 子 V 。 ·了 。 _ O
. 弋 r 尸二二 r 二言侧 一 夕一— 夕 -二二尸一~ , 宇 ; , - ~ 一气哭~尤吁收 峋 厂 o’ 式 。 U
表示 。 式中 F 。 和 V 。 分别为 丑 u玩日0 0 的 狡
化反应和加氧反应 的速 率 ; 钧 和 吻分 别为
F谧. 双。 : ) 和 V o al (。扔 了。 和 了。 分别 为
了 , ( co : ) 和 K m (助 ; O和 O 分别为 G仇 和飞
的浓度 <液相入 乡为光呼吸放 0仇 和 R u B P
加氧酶的吸氧之比 。 V 。 ·了。 /V 。 ·厂。 的比值
称为 0 0洲O : 专一性因子 。
用不同叶位的鸡蛋果 叶片 , 在不 同的
0 0 : 和 O : 浓度下 , 分别测定其 。 。 和 场 值 ,
然后用双倒数作图法并配合最小二乘法 , 分
别求出其 V 。 、 V 。 和 了 。 、了o( 图 1 , 2 ) , 并推
算出 v 。阿。 比和 Vo /马 比 , 以及专一性因子 V 。 ·扩o/ V 。 ·了 。 (表 1 ) 。
从表 工可见 , 鸡蛋果不同叶位叶片中的
R u ib , C O 的 了 。 值无 显 著 差 异 , 约 为
士O拌功o1 / L 左右。 这与木薯叶片的 R u b招CO
的 了 。 值相接 近。 幻 。 木 薯 卫u 七止 品 种 的
R ub 拍0 0 的 了。 随叶龄而增加 , 但另一品种
M e r ha 玩全恤ba n g 的 笼。 则比较恒定。 鸡蛋
果叶片的 V 。 则随叶位 (叶片数为向基 数 )的
增加而 明 显下 降。 9 、 1 0 叶 的 V 。 值 仅为
2~ 3 叶的 7。多。 7 。 /了。 比值亦因一之随叶位
的增加而减小 。 6 “ 6 叶 和 9 ~ 1 0 叶 的 7 0/
了。 值非常接近 , 均为 2 ~ 3 叶的 7 0多左右。
紫苏即 、 蚕豆呜们、 玫瑰团以及 小 麦旗
叶断 丁, 1幻等一些植物的 uR B P 毅化酶活性亦
随叶龄增加而下降。 但也有 少数例外 的报
告。 如 w , `。。 n b a o h C` “ 和叭。七。 b a* 辱“ ,
报告小麦旗 叶 和第 二叶 的 R u B P 狡化 酶
活性分别在花后 20 和 1 3 天内保持 基本恒
定 , 随后才急剧下降。 木薯的 R u B P 数化酶
活性则依叶龄的增加而上升 。 幻。 所 以不 同
一 0 , 王
图 1
i / C (阳目几 )一 :
鸡蛋果不同叶位叶片 丑硬 ib o 0 0
的 呱与 0 关系的双倒数作图
2一 3计
5一 6 叶
璐/
:ǎ召侣阁助遏乞昌à君\州
二 0 . 002 0 0 . 00 2 0 . 004
1o/ 〔产二o1 / )L 一`
图 2 鸡蛋果不同叶位叶片 丑u b韶O 的
” 。 与 O 关系的双倒数作图
表 1 的结果也表明 , 与 R u b招 0 0 的敬化
活性相似 , R u B P 加氧酶的活性亦随叶位增
加而缓慢下降 , 9 、 1 0 叶的了。 值比 2~ 3 叶
增加约 1 7多 , 但 Vo 值则保持相对稳定 , 在
不同叶位叶片中 , 相差很小。 由午 了 。 值的
增加 , 使 F o/ 了。 ·比植随叶位增加而表现出下
降的趋势 。 这些结果说明 , 随叶片的成熟和
衰老 , R u b拍C O 对 O , 的亲和力逐渐降低 , 致
使 R u B P 加氧酶活性依叶位增加而下降。
到目前为止 , 还未见有关于其他植物的
叶位或叶龄对 R u B卫 加氧酶动力学特 征 的
影响的报告 。
从变异系数可以看出 , 由于 V 。 和了 。 变
异较大 , 致使 V o/ 了。 和 7 0/ 了。 的变异系数
较高 J 分别为 2 0% 和 功多左右 。 这 说 明
习` 盛 。
表 !鸡蛋果咔片叶位对 R u b贻C 口动力学的影响
Fof K 。 几 ,’x 。 几严。 V o’ 万。叶 位 了。 V o K。 犷。 — 一( x 1 0一 3 ) (又 1 0一 。 ) V o · 兀。
生2O盯ē已2~ 3叶
5~ 6叶
9~ 1 0叶
S D压 (% )
9
.
9士 1, 3
1 0
.
8士 0 . 9
9
,
5 士 1 . 2
6
.
6
1 1 9 士 1工
9 3士 8 . 5
8 3士 9 . 4
1 8
.
9
性5 3士 1生
5 1 6士 1 7
5 3 0 士 1 1
8
。
2
5 8 士 2 . 7
5 4 士生. 8
5 9士 3 . 6
4
。
6
1 2
.
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8
.
6
8
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7
工9 . 8
1 2
.
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。
1
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.
5 1
.
7
1 1
.
1 1
.
4
1 0
。
4 2 0
.
3
7 8
9
.
8
酶反应在 p H 8 . 2 、 幼o 进行 。 数据表示为 文士日D , K m 值单位为 娜nI of 压 ; 7 m二值单位为 n m ol 加 g 酶蛋白 tn i.n
R u B P 拨化酶的活性依叶位增加而 下 降的
趋势比 R u B P 加氧酶要大近一倍 , 导致 V 。 ·
了。 /Vo · 了。 值也依叶位增加而减小 。 5~ 6
叶和 9 ~ 1 0 叶的专一性因子 分别 为 2 ~ 3 叶
的 8 7% 和 83 多。 按照 L 如 n g 的公式阴 , 在
恒定的 。 /O 比条件下 , V o’ 了 o/ F。 ·了 。 比下
降 , 则光呼吸 /光合比值增高 , 即随叶位的增
加 , 光呼吸占总光合作用的比例增加 。 这与
蚕豆叶片 R u b拍 0 0 的梭化 /加氧比值随叶龄
延长而下降圈的结果是一致的 。 气
2
.
R u B P 浓度对 R 妞 ib s 0 o 羚 化 /加
氧比 的 影 响 丑u B p 浓度对鸡 蛋果叶片
R u b拍 0 0 的狡化 /加氧比值有着重要的影响
(图 3 ) 。 随 R u B P 浓度增高 , 梭化 /加氧 比
值下降。 但不同叶位叶片中的 R ub 拍 O Q 对
R u B P 浓 度 的敏 感 性 不 一 样 。 在 0 . 0 3 ~
0
.
6 m m ol / L R u B P 浓度范围内 , 2 ” 3 叶的
梭化 /加氧比变化很小 , 其直线回归 系 数 为
一 。 , 2 09 。 。~ 6 叶和 9~ 10 叶的回归系数相
接近 , 分别为 一公034 和 一 0 . 9 9 7 , 为 2 、 3 叶
的 5 倍左右 。 这说 明 R u B卫浓度对 5、 1 0
叶的 uR ibs O 的狡化伽氧比有着显著 的
影响。 R u B P 浓度对大豆 1[ 幻 、 菠菜 8t, ,丁叶片
R ub 拍 0 0 的梭化 /加氧比值无显著影响 , 这
与上述结果相矛盾 。 这可能是不 同植 物受
R u B P 浓度的影响不一样 , 也有可能是取材
的生理状态不同造成 。 如 R u B P 对鸡蛋果
2 ~ 3 叶 R ub 拍 0 0 的授化 /加氧比就无 显 著
的影响 。
竣化 /加氧比值受 R u B p 浓度高低影响
2` 3叶
,卫立二 6 一9 24一 0 * 209 〔R u B P I
5~ 珍叶
喜“ · 。 会二 4 . 8 47一 1 ` 0 34 t R u B P ]
9 ~ 1 0叶
肠一山一宁~ ~ - - ~ , 一令 = 4 . 36 2一 0 . 99 7: Ru B P I, p补|址。几`
R吐B P浓度 (r n r。。 I/ L )
图 3 R u B P 浓度对鸡蛋果不同叶位叶片
取ib “ CO 的勺 /” 。 值的影响
的现象 , 对探讨 R诵拍 0 0 的叛化 /加氧比的
内在调节因子方面具有重要意义 。 这表明羚
化才加氧比不仅受 0 0扩O : 、 温度等外界环境
及本身遗传特性的影响 , 而 且还 受 其底 物
R u B P 生成速度 , 即光合碳还原环中其他酶
活性高低的影响 。 狡化 /加氧比与 R u B P 再
生速度 的相对大小成负相关 , 表明光呼吸具
有消除剩余同化力 、 保护光合系统的生理功
能 。 从图 3 的回归方程的回归常奴, 即纵轴
上的截距值可看出 , 狡化 /加氧比也依叶位增
加而下降。 5 、 已叶和 9 、 10 叶的回归常数分
别为 4 : 84 7 和 么 3 6 2 ,依次为 2 、 3 叶的 70务
和 6 3多。 与表 1 的结果基本一致 。
· 参 考 文 献
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3
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B a t T 时 哪 。 J 刀劣 ” 刀。右1 9 7 5, 2:6 五69 .
4
.
B韶 a r t h 0 5 ` 云酩 . J 诬饥时 灯 o口 且分才 心。 . 1 , 乙艺 , 1 ” 了
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咖扩 A仪以e m记 P 了e召3 , 1 9 8 2 , p ` 19 1 .
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1 4
.
B五0 」e s P B 时 哪 . 尸云a 耐 尸几罗含感廊 1 9 8 0 , 6弓: 6 9 .
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W主双 t o r 兀 e公 a l . 尸乙“ 九才几夕习犯乙1 9 8 2 , 7 0 ` 6 1 6 .
1 .6 W it et
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17
.
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i忱叨 b a e h V A 时 画 . 口卿夕厌感 1明 O, 加: 2幻 .
桩肠生碑粤由饥肠 n t外 g s i o lo g g oC 刀犯m u n i “ a t抽nB 1 9 9 1 , 2 7帕 : 2 6 6 ~ 2 7 1
不同生理条件下外源蔗糖对蓝藻固氮去按阻抑的影响 `
陈 因 方大惟(中国科学院上海植物生理研究所 , 上海 20 03 2 )
E f f e e t o f E x o g e n o o s S u e r o , e o n N H士一 D e r e p r e 。启i o n o f N i t r呀 e n F i x a iot n
b y B lu e 一 G r e e n A lg a e u n d e r V a r i o u o P h y o i o lo g获e al C o n d i t i o n s
H E N Y还 , F 人N o D a ar W ` (枷时沁 ; 孙对衬肠妇 of 月。 : 尸几夕“ 哪卯。 , 过击兔筑施 8 `夕讨翎 , 确” 办哪 : 0 03 幻
提要 外源 蔗糖促进蓝藻 固氮和其 去 按 胆 抑 。
空 气氛下蔗榕的促进作 用比沃乳 (氮 ) 中更显 著 , 而
且此种捉进作用只 有在光下 才表现 出来。 暗中或添
加光合抑制 剂时蔗糖 的促进作 用消失 。 在有蔗糖的
条件下 , O 。 , H 。 和 N 。 + C O , 对蓝藻固氮和其去按阵
抑都没有良好作 用 , 但 H ,十。 , 衬其则有一 定程 友
的促进 。
关键词 鱼腥藻 蔗糖 固氮的去按扭抑 光
合作用 生理条件
化钱的 营养液 中 , 接 种后 的光密度 (O D
6扔 n m l 脑 )值控制在 0 . 02 左右 , 然后进行
各种处理 , 置 `于光强 4 0 o lx 的 荧 光 灯 和
30 ℃ 左右钓温度下培养夕 逐日取样 , 以气相
层析方法测定固氮活性 , 观察去钱阻抑过程
中固氮活性表达情况乙
蓝藻固氮需要的能量和还原剂主要靠光
化 反 应 , 但与光 合 作 用产物 的 还 原 库
( er d u时 a n 七 oP ol ) 也有联系 。 这种联系不仅
反映在固氮活性的变化上 , 在固复的去按 阻
抑中也有体现闲 。 为了深入揭示这一 问题 ,
我们在过去工作的基础上 , 对处于不同生理
条件下的蓝藻固氮去钱阻抑速率与作为还原
物库源的蔗糖供给之间的关系作了探讨 。
材 料 与方 法
实验材料为鱼腥 I藻 A 、 b哪、 7抬。。 姆
前法山培养的藻体接种到加或不加蔗糖和 氯
实 验 结 果
1
· 外源草糖影响下的蓝藻固氮 去 按 阻
抑 表 1 显示 , (妙供应外源蔗糖时 , 蓝藻固
氮去铁 阻抑速率加快 , 蔗糖浓度高和 N只` C I
浓度低的,解抑速率修些 ; (幻在我们采用的阻
抑固氮活性卯氯化钱浓度范围内, 添加蔗搪的蓝藻 , 其固氮活性并不完被抑制。
蔗糖对蓝藻固氮去钱阻抑的促进与通气
状况有关系闭。 从表 2 可见 , 空气氧下加蔗
糖的固氮去接阻抑速率明显比厌氧的快 , 显
示了添加外源蔗糖时有氧代谢的重要性。
收稿 1 9 9 0一 1卜 1 7
1 国家自然科学基金资助课题。
启6 6