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山槐种子萌发过程中脂肪和蛋白质代谢变化规律的研究



全 文 :2010年 11月 防 护 林 科 技 Nov., 2010
第 6期(总 99期) ProtectionForestScienceandTechnology No.6(SumNo.99)
文章编号:1005-5215(2010)06-0037-02
  收稿日期:2010-08-16
  作者简介:王国华(1965-), 男 , 吉林德惠人 , 大学 , 高
级工程师 ,现从事营林生产工作.
山槐种子萌发过程中脂肪和蛋白质
代谢变化规律的研究
王国华
(黑龙江省尚志国有林场管理局元宝林场 ,黑龙江 尚志 150608)
摘 要:对山槐(Maackiaamurensis)种子萌发过程中脂肪和蛋白质的代谢变化进行了研究 , 结果表明 , 在种子萌发
过程中 ,刺槐种子子叶中脂肪变化最早 , 酶活性的升降不一定与其作用底物含量的增减相一致 ,作用于贮藏物质的
酶并不是在浸种后立即就表现出活性 , 总蛋白质含量在种子萌发过程中变化不大。
关键词:山槐;种子萌发;脂肪;蛋白质;代谢规律
中图分类号:S792.26       文献标识码:A
MetabolismofFat& ProteinofMaackiaamurensisduringSeedGermination
WANGGuo-hua
(YuanbaoForestFarmofShangzhiStated-ownedForestFarmAdministrationBureauinHeilongjiangProvince, Shangzhi150608, China)
Abstract:Metabolismoffat&proteinofMaackiaamurensisduringseedgerminationweredetermined.Resultshowsthat:
duringseedgermination, thechangeinfatcotyledonsofseedsofRobiniapseudoacaciaistheearliest.Rise&falofactivity
aren tnecessarilyconsistenttoitsincreaseordecreaseofsubstrateconcentration.Activityofenzymeforstoragearenot
shownimmediatelyaftersoaking;totalproteincontentchangedlittleduringseedgermination.
Keywords:Maackiaamurensis;seedgermination;fat;protein;metabolism
  种子萌发是种子的胚从相对静止状态变为生理
活跃状态 ,并长成营自养生活的幼苗的过程。种子
萌发的前提是种子具有生活力 ,解除了休眠 ,部分植
物的种子还需完成后熟过程 。
1 材料与方法
1.1 材料及处理
试验所用山槐(Maackiaamurensis)种子采自黑
龙江省宾西实验林场。山槐种子的发芽率为 85%,
千粒质量为 29.5 g。由于山槐种子种皮坚硬 ,硬粒
多 ,故试验时用适量的 80 ~ 90 ℃热水冲洗 ,然后浸
泡 2 d,每天早晚各换水 1次 ,最后将浸泡 2 d的种
子取出 ,置于盛有适量蒸馏水湿润过的 ,下面垫有脱
脂棉并铺有滤纸的培养皿上 ,置培养皿于发芽箱内 ,
箱内温度控制在 15±2℃,光照时间为 12h,从浸种
开始到发芽结束 ,每隔 2 d随机取出发芽情况相似
的 40粒种子测定种子不同部位贮藏物质的转化。
1.2 试验方法
蛋白质的测定:凯氏定氮法;脂肪的测定:索氏
抽提法;脂肪酶活性测定:聚乙烯醇橄榄油乳化液水
解法;蛋白酶活性测定:福林—酚试剂法;呼吸强度
测定:气量法 。分析化验均由东北林业大学分析测
试中心完成 ,试验设 5次重复。
2 结果与分析
2.1 种子萌发过程中的形态变化
种子萌发是一个由种胚转变成为幼苗的过程 。
在此过程中 ,其形态有不同的表现。试验条件下山
槐种子萌发过程中的形态变化如表 1。
表 1 山槐种子萌发过程中的形态变化
处理时间(d)
0(干种) 2(置床) 4 6 8 10 12
种子
原形
种子
膨大
胚 根
部 突

根 胚
突 破
种 皮
0. 5
cm
胚 根

2.1
cm
胚 根

3.7
cm
胚根长
4.5 cm
部分种
皮脱落
2.2 种子萌发过程中呼吸强度的变化
种子一旦吸水 ,细胞膜系统就发生变化 ,内部原
有的酶开始活化 ,细胞器的修补也同时进行 ,呼吸强
度由弱到强 ,进行物质与能量代谢 ,供给胚萌发 、生长
之用 。山槐种子萌发过程中呼吸强度变化如图 1。
从表 1和图 1可以看出:种子吸胀后 ,呼吸强度
增强 ,呼吸进程遵循一般的规律 ,胚根突破种皮后 ,
 
呼吸强度呈直线增强。
图 1 山槐种子萌发过程中呼吸强度变化
2.3 脂肪的代谢变化
2.3.1 脂肪含量的变化
图 2 山槐种子萌发过程中脂肪含量的变化
图 2表明:山槐种子子叶脂肪含量随发芽时间
延长而下降。但山槐种子子叶中脂肪含量下降较为
迅速 ,尤其是种子处理后的 2— 4天时最为明显 ,随
后逐渐下降 , 10— 12天时呈直线下降。这是由于浸
种后 ,呼吸强度增强 ,要消耗更多的有机物质 ,贮藏
脂肪作为呼吸底物的一部分而被消耗掉。以后 ,其
他贮藏物质的共同降解 ,使得脂肪降解速度减慢 ,到
第 6天时 ,幼苗的快速生长和呼吸的增加 ,在酶的作
用下导致脂肪又快速降解。第 12天时 ,山槐种子子
叶中的脂肪量已所剩无几了 。山槐种子种皮内脂肪
含量较少 ,因而在萌发过程中变化不明显。
图 3 山槐种子萌发过程中脂肪酶活性的变化
2.3.2 脂肪酶活性变化 由图 3可知:风干山槐种
子子叶及种胚(山槐种子为去子叶 “种胚 ”)中脂肪酶
都具有一定的活性。每 40粒山槐种子子叶和除子叶
“种胚”的酶活性分别为 0.06和 0.02酶活力单位。
在萌发过程中 ,山槐种子子叶中酶活性上升较慢 ,在
第 6天时达到最大值 ,然后快速下降 ,除子叶 “种胚 ”
中酶活性在胚根突破种皮后就开始下降。总之 ,山槐
种子萌发初期消耗较多的物质是脂肪 ,这些脂肪的降
解与脂肪酶及其他酶的活性有一定的关系。
2.4 蛋白质的代谢变化
2.4.1 蛋白质含量的变化 在种子萌发过程中 ,山
槐种子子叶中蛋白质在胚根突破种皮时变化最大
(图 4)。此时大量的贮藏蛋白质降解为氨基酸(酰
胺),以可运输的形式运至胚中 ,直接合成蛋白质或
与呼吸产生的酮酸合成新的蛋白质(也有一部分脱
氨基转化成糖)。新合成的蛋白质一部分(酶蛋白)
调节其他物质的代谢变化 ,另一部分用于胚的生长 ,
其可从图中山槐种子的除子叶 “种胚”中蛋白质的
变化中显示出来 。胚根突破种皮前 ,山槐种子子叶
和除子叶 “种胚”的蛋白质含量都没有明显的变化 。
这可能是某一组织中的蛋白质没有降解或降解后又
立即合成新蛋白质的缘故 。
图 4 山槐种子萌发过程中蛋白质含量的变化
2.4.2 蛋白酶活性变化 作为降解山槐种子内蛋
白质的蛋白酶活性 ,在萌发过程中的变化可由图 5
表示:种子一旦吸水 ,山槐种子的酶活性发生不同的
变化 ,山槐种子子叶和除子叶 “种胚 ”中蛋白酶活性
急剧增强至最大值 ,以后 ,子叶中蛋白酶活性缓慢下
降 ,而除子叶 “种胚”中蛋白酶活性呈波状变化 。
图 5 山槐种子萌发过程中蛋白质酶活性的变化
3 结论
山槐种子胚根突破种皮后 ,呼吸强度呈直线增
强;萌发初期消耗较多的物质是脂肪;萌发过程中总
蛋白质含量变化不大 。
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