小麦过氧化物酶活性的测定汇编.doc

毕 业 设 计（ 论 文 ）题目干旱胁迫下小麦过氧化物酶活性的变化作者学院生命科学学院专业生物科学学号指导教师二〇一三年六月五日干旱胁迫下小麦过氧化物酶活性的变化摘 要 以豫麦69种子为材料，利用沙基培养法培养小麦幼苗，用Hoagland培养液浇灌在小麦幼苗培养到第10天时，对其中一半的小麦幼苗进行干旱处理在干旱处理后的第3天、6天、9天进行过氧化物酶活性的测定，采用比色法，用分光光度计在470nm波长下测量其吸光值，以每分钟OD值变化表示其酶活性大小实验结果表明：在干旱胁迫下，小麦幼苗过氧化物酶活性提高，随干旱时间延长，过氧化物酶活性增长速率减慢关键词：小麦；干旱；过氧化物酶Abstract We take Yumai 69 as the material,culture the wheat seedlings with Chaki,and irrigate them with Hoagland culture medium.Half of zhe wheat seedings were divided under drought.To determine the peroxidase’s activity in the drought treatment after the third day, the sixth day and the ninth day, and use the guaiacol colorimetric, Spectrophotometer at 470nm wavelength to measure the resultant content, take the OD changes in the value per minute as the enzyme activity size. The results showed that the rice peroxidase activity enhanced over time under the drought conditions,with prolonged drought in time, the peroxidase activity of the growth rate slows down.Keywords: drought conditions; peroxidase; wheatII目　录1.前言 - 1 -1.1 中国淡水资源现状 - 1 -1.2研究小麦干旱的意义 - 1 -1.3植物体内过氧化物酶的作用 - 2 -2.实验设计 - 2 -2.1实验材料与方法 - 2 -2.1.1实验材料 - 2 -2.1.2 小麦种子的萌发 - 3 -2.1.3 Hoagland培养液的配置 - 3 -2.1.4小麦幼苗的培养与处理 - 3 -2.1.5试剂的配置 - 3 -2.1.6 粗酶液的提取 - 4 -2.1.7 酶活性的测定 - 4 -2.2结果与分析 - 4 -2.2.1实验数据 - 4 -2.2.2实验结果 - 5 -2.2.3结果分析 - 5 -2.2.4 讨论 - 5 -3.结论 - 6 -参考文献 - 7 -致谢 - 8 -IIII 1.前言1.1 中国淡水资源现状随着全球温室效应的加剧和生态平衡的破坏，干旱已成为全人类面临的一个严重生态问题。

早在1972 年 ,联合国就在“人类环境”全球会议上向全世界发出警告 :水即将成为继石油危机之后的一项严重的社会危机1992 年 ,联合国发布的《二十一世纪议程》提出“: 水不仅是地球上的一切生命所必需 ,而且对一切社会经济部门都具有生死攸关的重要意义”同发达国家相比 ,中国水危机状况尤其严重中国人均水资源占有量仅为2900ｍ³,不足世界平均水平的 1/ 4 ,居世界第 109 位 ,属于世界上 13 个贫水国家之一另外 ,中国水资源不但总量不足 ,而且时空分布极不均匀 ,在耕地和人口分别占全国总量的 45 %和 38 %的北方 15 个省区中 ,水资源仅占全国的9.7%在我国水资源极度紧缺的同时 ,农业用水浪费又十分严重 ,灌溉水的利用率只有 40 %左右 ,每立方米的粮食生产效率只有1 kg 左右(与发达国家的以色列相比 ,以色列的农业用水效率则达到每立方米2.3 kg) 更由于近年来的持续干旱和对水资源的过度开发利用,连同愈来愈严重的水体污染 ,不但使工、农业用水和生活用水矛盾日益突出,甚至已酿成如黄河断流、河川断流、海水入侵、地面沉降等生态灾难[1-2]已成为这些地区农业可持续发展的最大障碍。

可以预料，到2030 年中国人口达到高峰期时，为解决 16 亿中国人口的吃饭生存问题 ,水危机形势将更加严重在此形势下 ,必须全面实施节水农业和旱作农业 ,建立农作物(如小麦) 抗旱性综合评价体系 ,进行抗旱育种的基础与应用研究 ,这是我国农业可持续发展的必由之路1.2研究小麦干旱的意义 小麦属于禾本科的小麦属，它是世界上最早栽培的农作物之一经过长期的发展，已经成为世界上分布最广、面积最大、总产量第二、贸易额最多、营养价值最高的粮食作物之一全世界有43个国家，有35%-40%的人口以小麦为主要粮食小麦子粒含有丰富的淀粉、较多的蛋白质、少量的脂肪，还有多种矿物质元素和维生素B，是一种营养丰富、经济价值较高的商品粮，并且随着人口数量的增加，人们对小麦的需求量也在不断增加所以了解小麦在干旱胁迫下的反应机制对培育抗旱小麦品种、提高产量和品质具有重要意义目前．小麦抗旱机制的研究主要集中在形态结构方面，包括根系构型、结构及叶片形态；生理机制方面，包括光合作用、渗透调节、酶及蛋白质含量；分子生物学等方面[3] 1 - 1.3植物体内过氧化物酶的作用过氧化物酶是生物体内的一种重要的蛋白质，是由微生物或植物所产生的一类氧化还原酶，主要存在于细胞的过氧化物酶体中，与植物的抗逆性有关，是植物体内重要的保护酶之一[4]，普遍存在于植物各种组织器官中，具有物种组织器官和发育阶段的特异性。

它对环境变化十分敏感，如辐射、重金属、低温、盐胁迫、干旱胁迫等逆境下都会引起酶谱带及活性的变化２.实验设计2.1实验材料与方法2.1.1实验材料（1）材料 小麦种子选用豫麦69，属半冬性大穗型中熟品种幼苗半匍匐，叶色浓绿，生长势强，抗寒性好（抗冬寒、耐春冻）2）仪器紫外分光光度仪、离心机、秒表、天平、研钵、磁力搅拌器、移液枪、烧杯、量筒、试管、容量瓶、玻璃棒、试剂瓶、移液管、剪刀3）试剂 20mmol/L KH2PO4溶液、PH6.0磷酸缓冲液（附表2.1）、愈创木酚、30%过氧化氢溶液、Hoagland培养液、0.2%KMnO4溶液、石英砂表2.1 磷酸缓冲溶液PHXYPHXY3.046.53.54.823.027.03.243.76.35.020.529.53.440.010.05.218.032.03.637.013.05.416.034.03.835.015.05.613.736.34.033.017.05.811.838.24.231.518.56.09.540.54.428.022.06.27.242.84.625.524.5x mL A + y mL B ，稀释至200mL贮备液A：0.2mol/L磷酸二氢钠（NaH2PO4·H2O 27.6 g配成1000mL） 。

贮备液B：0.2mol/L磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O 53.65 g或 Na2HPO4　·12H2O71.7 g 配成1000mL）[5]2.1.2 小麦种子的萌发 播种前，将种子与沙子用0.2%KMnO4 溶液浸泡消毒十五分钟，流水冲洗10min，然后将种子置于25℃环境下浸泡24h，最后置于25℃的恒温培养箱培芽24h2.1.3 Hoagland培养液的配置（1） 大量元素的配置： 称取四水硝酸钙 0.945g、硝酸钾 0.506g、硝酸铵 0.08g 、磷酸二氢钾 0.136g、硫酸镁0.493g，将药品放入烧杯中溶解，然后用1000ml容量瓶定容2）铁盐溶液的配置： 称取七水硫酸亚铁 2.78g、乙二胺四乙酸二钠（EDTA.Na）3.73g 置于扫杯中溶解后用500ml容量瓶定容pH=5.5 （3）微量元素液的配置：称取碘化钾 0.83mg 、硼酸 6.2mg 、硫酸锰 22.3mg/L、 硫酸锌 8.6mg 、 钼酸钠 0.25mg、硫酸铜 0.025mg、氯化钴 0.025mg，将药品置于烧杯中溶解后用1000ml容量瓶定容4）向配置好的大量元素溶液中加入2.5ml的铁盐溶液、5ml的微量元素溶液，混合均匀，调整溶液PH=6.0，所得溶液既为Hoagland完全培养液。

2.1.4小麦幼苗的培养与处理 将萌发一致的种子播于装有消好毒的沙子的盘中，置于普通环境下培养，每天浇灌适量水，每两天浇灌适量Haogland营养液待小麦长到第十天时，将幼苗分为正常对照组和持续干旱组，持续干旱组小麦停止加水，正常组不变干旱处理后的第3天、6天、9天分别对干旱组和正常组小麦进行过氧化物酶活性测量2.1.5试剂的配置 (1) 20mmol/L KH2PO4试剂的配制： 称取2.72g KH2PO4置于烧杯中溶解，然后用1000ml容量瓶定容2） PH6.0的磷酸缓冲液的配置：①称取NaH2PO4·2H2O 31.2g，置于烧杯中溶解，然后用1000ml容量瓶定容②称取Na2HPO4　·12H2O 71.7 g，置于烧杯中溶解，然后用1000ml容量瓶定容③取87.7ml贮备液A，12.3ml贮备液B混匀，稀释成200ml，配制成PH为6.0的磷酸缓冲液3）反应混合液的配置：取100 mmol/L Ph6.0 磷酸缓冲液50ml，加入愈创木酚28uL，于磁力搅拌器上加热搅拌，直至愈创木酚溶解，待溶液冷却后，加入30%过氧化氢19uL，混合均匀，保存于冰箱中2.1.6 粗酶液的提取称取1g正常小麦材料，放入加石英砂的研钵中，加入5ml 20mmol/L KH2PO4溶液，研磨成匀浆，以4000 r/min离心15 min，收集上清液保存在冷处，残渣再用5 ml 20mmol/LKH2PO4溶液提取一次，合并两次上清液[6]。

干旱处理的小麦粗酶液的提取过程和正常处理的小麦的提取过程相同2.1.7 酶活性的测定 取两只光径1cm的比色杯，一只加入反应混合液3ml，20mmol/L KH2PO4 1ml作为较零对照；另一只加入反应混合液3ml，正常处理的小麦粗酶提取液1ml（如酶活性过高可适当稀释），立即开启秒表计时，于分光光度计470nm波长下测量ＯＤ值，没隔一分钟读数一次以每分钟ＯＤ变化值表示酶活性大小干旱处理的小麦ＰＯＤ活性的测定的过程和正常处理的小麦的测定过程相同2.2结果与分析2.2.1实验数据每分钟OD值12345第三天正常0.5471.2。