全 文 ：西北林学院学报 2007, 22( 6): 28～ 31
Journal of No r thw est Fo r estry Univ e rsity
七子花叶片蛋白组分含量动态分析
杨蓓芬 ,　李钧敏 ,　金则新
(台州学院 生态研究所 ,浙江临海 317000)
摘　要: 对七子花叶片中 5种蛋白组分含量的动态变化进行了研究。结果表明: 七子花叶片的总蛋
白含量变化曲线呈“W”型 ,叶片生长初期含量基本保持稳定 , 5月中旬含量开始下降 ,并且下降幅
度较大 , 6月中旬达一低值后 ,其含量迅速上升 ,到 7月中旬 (盛花期 )达一峰值 ,接着其含量下降 ,到
8月中旬达到最低 ,后又上升直至落叶时达到最高值。 水溶蛋白含量季节性变化呈“低 -高 -低 -
高” ,在叶生长初期上升 ,峰值出现在 5月中旬 ,以后逐渐下降 ,到 7月中旬达最低值 ,之后缓慢上升 ,
落叶前达到最高值。盐溶蛋白在叶生长初期迅速下降 ,到 5月中旬达最低值 ,后一直呈上升趋势。醇
溶蛋白与碱溶蛋白在叶生长初期有所下降 ,至 6月中旬达到最小值 ,以后迅速上升 ,至 7月中旬达到
高峰后大幅度下降 ,在落叶前又有所回升。 杂蛋白在叶生长初期迅速下降 ,至 5月中旬达到最低值
后 ,基本趋于稳定。推测水溶蛋白、盐溶蛋白和醇溶蛋白、碱溶蛋白与七子花的展叶和开花生理过程
有密切关系。
关键词: 七子花 ;叶片 ;水溶蛋白 ;盐溶蛋白 ;醇溶蛋白 ;碱溶蛋白 ;杂蛋白
中图分类号: Q946. 1　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1001-7461( 2007) 06-0028-04
Dynamic Change of the Content of Protein Components in the Leav es of
Heptacodium miconioides
YANG Bei-fen,　 LI Jun-min, 　 JIN Ze-xin
( Inst itute of Ecology , Taizhou University, Linha i , Zhej iang 317000, Ch ina )
Abstract: The dynamic changes of the content o f 5 protein component in the leaves of Heptacodium mico-
nioides during the g row th period w ere analy zed. The results show ed that the dynamic change curv e of the
to tal pro tein content in the leaves o f H. miconioides was just like the let ter “W” , i. e. , the total pro tein
content at the ea rly stage of g row th period w as stable and declined wi th a relatively la rg e ex tent in the mid-
dle of May. It reached to the low est in the middle ten day s of June and increased rapidly to reach a peak in
the middle o f July ( blooming period) . Then i t declined and the neap was in the middle of August. At last,
i t ascended and reached another peak a t the defo lia tion period. The seasonal changes o f w ater-soluble pro-
tein show ed a s“ low-high-low-high” type. The content of wa ter-so luble protein ascended at th e early stag e
o f the g row th period. The peak appeared in the middle of May and declined gradually and the neap was in
the middle o f July. Then i t ascended slowly and reached ano ther peak at the defoliation period. The con-
tent o f sal t-so luble pro tein declined quickly at the ea rly g row th stag e. It declined and the neap was in the
middle o f May. Then i t ascended al l th rough. The content of ethano l-so luble protein and alkali-soluble
pro tein declined a t the early grow th stag e and the minima l content reached in the middle of June. Then
they ascended quickly while the peak reached in the middle of July and declined rapidly. They ascended a
li tt le befo re defo lia tion. Th e content o f the remnant holdover pro tein declined at a large ex tent a t the early
g row th stage and the minimal content reached in the middle of May and then the content w as stable. It
　收稿日期: 2007-01-15　修回日期: 2007-06-20　基金项目:浙江省自然科学基金资助项目 ( 399203) ; 台州市科技局资助项目 ( 044205)
　作者简介:杨蓓芬 ( 1965-) ,女 , 浙江临海人 , 副教授 , 主要从事植物学教学与研究工作。
suggested tha t i t was impor tant of the wa ter-so luble protein, salt-soluble protein, ethanol-soluble pro tein
and alkali-soluble pro tein in the regula tion o f unw rapping and blooming physio logical process.
Key words: Heptacodium miconioides; leaves; w ater-soluble protein; sal t-soluble pro tein; ethano l-soluble
pro tein; alka li-soluble pro tein; remnant ho ldover protein
　　植物蛋白不但在植物的生长发育过程 (如展叶、
开花 )中有重要是调节作用 ,而且含有比较齐全的人
类不可缺少的氨基酸成分 [1 ]。植物在生长过程中 ,从
环境中吸收氮素 ,经过同化作用 ,转化为氨基酸 ,再
合成蛋白质 [2 ]。
七子花 ( Heptacodium miconioides )是中国特有
的珍稀濒危植物 ,属国家首批二级重点保护植物 ,先
后被列入中国被子植物关键类群中高度濒危种类 [ 3]
和中国生物多样性保护行动计划中优先保护物
种 [4 ]。一些学者曾对七子花的细胞学、群落特征、种
群结构与分布格局 [5～ 7 ]等进行了研究 ,对该群落结
构、种群动态以及濒危状况有了初步的认识。通过测
定七子花生长过程中叶片水溶蛋白、盐溶蛋白、碱溶
蛋白、醇溶蛋白和杂蛋白含量的变化趋势 ,揭示它们
与七子花生长与发育的关系 ,为七子花的保护和开
发利用提供参考。
1　材料与方法
1. 1　研究地概况
材料采自浙江省临海市的括苍山 ( 20°49′N,
120°55′E) ,该地属于亚热带湿润季风气候 ,年平均
气温 10. 5～ 12. 5℃ ,年降水量 1 700～ 2 027 mm,土
壤系腐殖质丰富的黄壤土 ,主峰米筛浪海拔 1 382. 4
m。七子花种群分布于离主峰不远的双夹水坑 (海拔
950 m )。该地七子花在 3～ 4月开始萌芽、展叶 ,进入
叶片生长季节 , 6月底至 8月为花期 ,之后叶片逐渐
变黄 , 10月下旬全部脱落。
1. 2　材料
2004年 4— 10月份 ,每月中旬采集位置相对固
定的七子花叶片。采集时 ,用湿布包裹 ,保鲜袋封装 ,
立即带回实验室。 将材料洗净 ,用吸水纸吸干 ,进行
蛋白质组分的提取。
1. 3　方法
1. 3. 1　蛋白质组分的提取 [8 ]　 ( 1)水溶蛋白的提
取。将新鲜叶片剪成小碎片 ,取 0. 2 g置于研钵中 ,
加 2 mLH2O研磨至匀浆。移入离心管中 ,以 1 mL水
冲洗研钵 ,以 4 000 r· min- 1离心 5 min,取上清液于
另一离心管中 ,向离心管沉淀中加入 2 mL水 ,搅拌 5
min,离心 5 min,并将上清液与上述上清液合并 ,残
渣用以提取盐溶蛋白。 再在上清液中加入等体积丙
酮 ,室温放 0. 5 h后 , 4 000 r· min- 1离心 5 min,弃去
上清液 ,取沉淀 ,即为水溶蛋白 ,放入 - 20℃冰箱中
保存 ,待测定。
( 2)盐溶蛋白的提取。 向水溶蛋白提取的残渣
中加入 2 mL 10% NaCl溶液 ,搅拌 5 min,于 4 000 r
· min- 1离心 5 min,取上清液于另一离心管 ,残渣提
取 2次 ,将上清液合并 ,残渣用以提取醇溶蛋白。 上
清液按水溶蛋白的提取方法进行盐溶蛋白收集 ,并
放入 - 20℃冰箱中保存 ,待测定。
( 3)醇溶蛋白的提取。 向盐溶蛋白提取的残渣
中加入 2 mL 70%乙醇 ,搅拌 5 min,混合液放在 80℃
水中水浴加热 5 min,并随时搅拌。 其后 ,取出离心
管 ,继续搅拌 5 min,于 4 000 r· min- 1离心 5 min,取
上清液于另一离心管 ,残渣提取 2次 ,将上清液合
并 ,残渣用以提取碱溶蛋白。上清液按水溶蛋白提取
方法进行醇溶蛋白收集 ,并放入- 20℃冰箱中保存 ,
待测定。
( 4)碱溶蛋白与杂蛋白的提取。在醇溶蛋白提
取的残渣中加入 2 mL 0. 2% NaOH溶液 ,搅拌 5
min,于 4 000 r· min- 1离心 5 min,取上清液于另一
离心管 ,残渣提取 2次 ,将上清液合并 ,残渣即为杂
蛋白。上清液按水溶蛋白提取的方法进行碱溶蛋白
收集 ,并将碱溶蛋白和杂蛋白放入 - 20℃冰箱中保
存 ,待测定。
1. 3. 2　蛋白质组分含量的测定和计算　利用微量
凯式定氮法 [9 ]测定叶片中蛋白质组分的含量。
蛋白质组分含量 (占叶片鲜重 )计算式为: C=
( V2HCl - V1HCl )× 0. 010 8× 6. 25× (消化液总量
( mL) /测定用消化液量 ( mL) )× ( 100 /W )× 0. 014
×% ,其中 ,C为蛋白质组分含量 ; V1HCl为滴定对照
所用盐酸 ( mL) ; V2HCl为滴定样品所用盐酸 ( mL) ; W
为样品重量 (g )。
1. 3. 3　数据处理　每一组分提取和测定均重复 3
次 ,利用 SPSS 11. 5 for Window s数据处理软件进
行含量统计和相关性分析。
2　结果与分析
2. 1　七子花叶片中蛋白质组分含量的季节变化
2. 1. 1　总蛋白　由图 1可知 ,总蛋白含量变化曲线
29第 6期 杨蓓芬等　七子花叶片蛋白组分含量动态分析
呈“W”型。从 4月中旬至 5月中旬 ,总蛋白含量基本
保持稳定 , 5月中旬至 6月中旬 (即开花前 )其含量一
直下降 ,并且下降幅度较大 ,到 6月中旬达一较低
值。之后 ,其含量迅速上升 ,到 7月中旬 (盛花期 )达
一峰值 ,接着 ,其含量下降 ,到 8月中旬达到最低 ,后
又上升直至落叶时为最高。
2. 1. 2　水溶蛋白　在七子花叶片的整个生长季节
中 ,水溶蛋白含量随叶片的生长而变化。从 4月中旬
至 5月中旬 ,随着七子花幼叶的逐渐成熟 ,水溶蛋白
含量呈上升趋势 ,且上升幅度较大 ,到 5月中旬达到
最高值。之后 ,其含量递减 ,到 7月中旬 (开花期 )降
至较低水平 ,后期缓慢上升 ,但上升幅度较小。
2. 1. 3　盐溶蛋白　七子花叶片中盐溶蛋白含量随
着季节的变化而出现波动 ,与水溶蛋白、碱溶蛋白、
醇溶蛋白相比 ,其变化幅度最大 ,变化规律与水溶蛋
白相似 , 4- 5月中旬盐溶蛋白含量上升 , 5- 6月迅
速下降 , 6- 8月中旬 (花期 )基本保持稳定 , 8月以
后 ,其含量又出现上升趋势 ,并且上升幅度较大。
2. 1. 4　碱溶蛋白　七子花叶片中碱溶蛋白含量变
化幅度最小。 4- 5月 ,其含量上升 , 7月中旬达到最
大值 ,为 1. 2% (鲜重 )。盛花期后 ,碱溶蛋白的含量下
降 , 9月中旬达到最低值 ,之后又缓慢上升。
2. 1. 5　醇溶蛋白　生长季中 ,七子花叶片的醇溶蛋
白含量的变化规律与碱溶蛋白相似 ,只是醇溶蛋白
的变化幅度较碱溶蛋白稍大。
2. 1. 6　杂蛋白　生长季中 ,七子花叶片的杂蛋白含
量在5种蛋白组分中最大。4- 5月 ,随叶片的生长其
含量迅速下降 ,达到最低值 ,下降幅度最大 ,之后 ,迅
速上升 , 6月中旬达到峰值。 6- 8月份 ,是七子花的
花期 ,杂蛋白含量下降 ,花谢后又呈上升趋势 ,直至
落叶。
图 1　七子花叶片蛋白组分含量的季节变化
Fig. 1　 The season changes of th e con tent of di ff eren t protein
components in th e leaves of H. micon ioides
2. 2　七子花叶片各蛋白组分的百分含量动态变化
　　由图 2可知 ,水溶蛋白、盐溶蛋白、碱溶蛋白和
醇溶蛋白的含量在整个生长期有 3个高峰 ,第一高
峰在 5月 (展叶期 ) ,第二高峰在 7月中旬 (盛花期 ) ,
第三高峰在 9月中旬 ;而相应的杂蛋白含量出现 3个
低谷。
图 2　七子花叶片各蛋白组分含量
Fig. 2　 The content of di f feren t protein componen ts in the
leafblades of H. m icon ioides
2. 3　七子花叶片各蛋白组分的相关性分析
研究表明 (表 1) ,水溶蛋白、盐溶蛋白、碱溶蛋白
含量、醇溶蛋白与杂蛋白含量之间均不存在显著的
相关性。 只有醇溶蛋白含量与总蛋白含量之间存在
显著的正相关 (r= 0. 763, P < 0. 05)。
表 1　七子花叶片中各蛋白组分的相关性
Table 1　 The correlat ions analysis of conten t of protein in the
leaves of H. miconioides
水溶蛋白 盐溶蛋白
碱溶
蛋白
醇溶
蛋白 杂蛋白
蛋白
总量
水溶蛋白 -
盐溶蛋白 0. 425 -
碱溶蛋白 0. 319 - 0. 113 -
醇溶蛋白 0. 077 0. 143 0. 297 -
杂蛋白 - 0. 695 - 0. 337 - 0. 369 0. 292 -
蛋白总量 0. 158 0. 593 0. 041 0. 763* 0. 346 -
　　* 表示 0. 05水平上显著相关。
3　结论与讨论
蛋白质是生物体的主要组成部分 ,作为催化各
种生理活动的酶和细胞结构物质的蛋白质 ,在植物
生长发育过程中发挥着重要作用 [ 10]。植物叶蛋白原
料丰富、营养价值高、食用效果好、经济价值高 ,是一
种具有开发价值的新型蛋白质资源 [11 ]。
七子花叶片总蛋白含量的变化曲线呈“ W”型 ,
30 西北林学院学报 22卷　
叶片生长初期含量基本保持稳定 , 5月中旬开始直
下降 ,并且下降幅度较大 , 6月中旬达一低值后 ,其
含量迅速上升 ,到 7月中旬 (盛花期 )达一峰值后 ,其
含量下降 , 8月中旬达到最低值 ,后又上升直至落叶
时为最高。叶片总蛋白含量与生长发育过程中结构
蛋白的形成及开花落叶时期酶的活动过程有关。在
整个生长季中 ,各种蛋白质组分的动态变化曲线不
同 ; 4月份 ,叶片刚长出不久 ,叶片薄 ,细胞体积小 ,
细胞分裂旺盛 ,需要大量的蛋白质 ,因而此时叶片中
蛋白质含量较高 ,各蛋白组分含量均较高 ; 4- 5月 ,
叶片细胞的体积不断增大 ,大液泡逐渐形成 ,因而水
溶蛋白、盐溶蛋白、碱溶蛋白的含量均上升 , 5- 6月
中旬 ,只有杂蛋白的含量上升 ,其他 4种蛋白组分均
下降 ,可能是由于此时叶片的生长速度最快 ,叶面积
和厚度增加迅速 ,水溶蛋白、盐溶蛋白、碱溶蛋白、醇
溶蛋白的合成速率小于叶片的生长速率所致 ,因此 ,
推测杂蛋白可能是叶片组织蛋白的主要成分 ; 6- 7
月是花初期到花盛期 ,醇溶、碱溶和总蛋白的含量均
出现明显的上升趋势 ,水溶蛋白和杂蛋白的含量下
降 ,醇溶蛋白含量基本稳定 ,说明这一时期叶片的蛋
白质合成大于分解 ,是进行蛋白质积累的阶段 ; 7- 8
月为花盛期到花谢期 ,叶片中碱溶、醇溶、杂蛋白和
总蛋白含量明显下降 ,尤其是醇溶蛋白含量下降幅
度最大 ,水溶和盐溶蛋白含量略有增加 ,因而碱溶、
醇溶和杂蛋白可能是参与七子花开花过程的主要蛋
白组分 ; 9- 10月份 ,叶片逐渐衰老 ,直至脱落 ,叶片
中除了碱溶蛋白含量在 9月略有减少外 ,其他的 4种
组分的含量和总蛋白含量均有所增加 ,可能是因为
七子花的叶片在 9月份开始变黄 ,叶片含水量不断
减少的缘故。
从蛋白各组分占总蛋白的百分含量可以看出 ,
水溶蛋白与盐溶蛋白可能与七子花的展叶过程有着
密切的关系 ,而醇溶蛋白与碱溶蛋白则可能与开花
的生理过程关系密切。醇水溶蛋白与盐溶蛋白可能
为功能性蛋白 ,而醇溶蛋与碱溶蛋白可能为贮藏蛋
白。 七子花叶片中 5种蛋白组分含量之间不存在显
著相关性 ,说明它们的合成途径和中间代谢产物均
存在较大的差异 ;醇溶蛋白与总蛋白之间存在显著
的相关性 ,推测叶片的醇溶蛋白可能在蛋白质的合
成和分解过程中起调节作用。 关于七子花叶片中这
5种蛋白组分的组成成分、合成和运输途径、分子结
构有待进一步的研究。
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