四棱豆生理生化特性初步探究

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1、四棱豆生理生化特性初步探究［摘要］:葉綠素含量的高低是反映植物光合作用強(qiáng)弱的一個(gè)重要指標(biāo)，也是影響植物有機(jī)物合成的重要因素。可溶性糖、丙二醛和可溶性蛋白的含量是了解植物抗逆性的一個(gè)重要指標(biāo)。通過(guò)研究?jī)煞N四棱豆的不同的部位的生理生化指標(biāo)，結(jié)果表明：攀援四棱豆葉片葉綠素含量最高，且攀援四棱豆的葉片、莖尖和果實(shí)的葉綠素含量均高于矮生四棱豆。攀援四棱豆葉中的可溶性糖和MDA含量均最高，且高于矮生四棱豆。攀援四棱豆葉片受環(huán)境脅迫的影響可能較大，而攀援四棱豆莖尖和果實(shí)受環(huán)境脅迫的影響可能較小。攀援四棱豆的可溶性蛋白含量高于矮生四棱豆的含量。攀援四棱豆葉片中可溶性蛋白含量最高，而矮

2、生四棱豆莖尖和果的可溶性蛋白含量相近。［關(guān)鍵詞］:葉綠素；可溶性糖；MDA；可溶性蛋白；四棱豆1.引言四棱豆(PsophocarpustetragonolobusDe.)是豆科四棱豆屬一年生或多年生纏繞草本植物，別名翼豆、四角豆等。四棱豆的嫩莢、塊根、種子、嫩梢和葉均可食用，營(yíng)養(yǎng)極其豐富，故又被稱為“綠色黃金”、“奇跡植物”［1］。四棱豆的嫩莢、嫩葉和花的蛋白質(zhì)含量十分豐富。其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和藥用價(jià)值已引起世界性的重視和研究，成為許多國(guó)家爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)利用的植物資[2-3]o現(xiàn)在，在美國(guó)、印度、印度尼西亞、斯里南卡、非律賓、加納等許多國(guó)家，以及在我國(guó)海南、廣西、廣東、湖

3、南、湖北等地區(qū)均已廣泛種植和開(kāi)展研究。但由于各種原因，四棱豆的推廣和研究進(jìn)展比較緩慢[4-6]o葉綠素含量是反映植物特別是光合機(jī)構(gòu)生理狀況的一個(gè)基本指標(biāo)，植物生理研究中經(jīng)常涉及葉綠素含量的測(cè)定[8-9]o丙二醛含量的多少可以代表膜損傷程度的大小[10]。因此，測(cè)定其丙二醛含量的變化，旨在為四棱豆的抗逆性測(cè)定奠定基礎(chǔ)，為四棱豆的育種和資源開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)?；谇叭藢?duì)四棱豆已經(jīng)做出了一些研究，但缺乏對(duì)不同種類四棱豆不同生長(zhǎng)部位的生理生化特征的研究。本文以兩種不同品種的四棱豆相比較，通過(guò)測(cè)定不同部位幾種生理生化指標(biāo)的變化，為四棱豆的綜合利用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。2?材料與方法1

4、.1不同種類實(shí)驗(yàn)2010年3月播種；不同種類的支持物設(shè)計(jì)：198四棱豆在四肢架旁播種，矮生四棱豆匍匐處理。2.2樣品采集攀援四棱豆和矮生四棱豆于肇慶良種場(chǎng)生長(zhǎng)3個(gè)月后，采集新鮮的四棱豆功能葉、莖尖、果實(shí)用于測(cè)定葉綠素、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白。試劑:80%丙酮、純丙酮、10%TCA.0?6%TBA、KH2P04(20mmol/L).G-250染色液2.3測(cè)定方法2.3.1鮮葉中葉綠素的含量測(cè)定[9]取新鮮樣品0.25g放入研缽中，加純丙酮研磨2.5mE碳酸鈣和石英砂研磨成勻漿，再加80%丙酮2.5ml,將勻漿轉(zhuǎn)入離心管,適量的80%丙酮洗滌研缽,離心4000R,l

5、Omin,取上清液用80%丙酮定容到10ml；取上清液lml,加80%丙酮4ml稀釋后轉(zhuǎn)入比色杯進(jìn)行光密度的測(cè)定663nm和645nm的0D值；對(duì)照組用80%丙酮。計(jì)算色素提取液中葉綠素a、葉綠素b及葉綠素a+b的濃度。2.3.2鮮葉中可溶性糖和丙二醛(MDA)含量測(cè)定[9]取新鮮樣品0.5g放入研缽中，加5mll0%的三氯乙酸(TCA)和少量石英砂進(jìn)行研磨提取，轉(zhuǎn)入離心管，離心4000R,lOmin,提取上清液2ml,加入0.6%TBA液，混勻加塞，于沸水浴沸煮15min,迅速冷卻，離心，取上清液進(jìn)行顯色反應(yīng)并測(cè)定450nm、532nm和600nm的0D值，最后計(jì)算

6、MDA含量。2.3.3鮮葉中可溶性蛋白含量測(cè)定[10]取新鮮樣品0.5g放入研缽中，加KH2P04（20mmol/L）2ml和少量石英砂，研磨，用KH2P04定容10ml,,放置在30°水浴（0.5?lh）再離心4000R,20min取離心后的上清液，定容到10ml；取樣液0.lml加KH2P042ml,加G-250染色液3ml,測(cè)620nm的0D值。3?結(jié)果與分析2.1種類四棱豆不同部位的葉綠素含量的比較葉綠素含量的高低是反映植物光合作用強(qiáng)弱的一個(gè)重要指標(biāo)，也是影響植物有機(jī)物合成的重要因素。攀援型四棱豆和矮生型四棱豆不同器官中總?cè)~綠素、葉綠素a、葉綠素b含量呈現(xiàn)相同

7、的規(guī)律，都是葉片含葉綠素最高，而莖尖次之，而果實(shí)含量是最少。（見(jiàn)圖1A-C）；兩種四棱豆比較，攀援型四棱豆葉片的總?cè)~綠素、葉綠素a、葉綠素b含量均比矮生型四棱豆高，而矮生四棱豆莖的總?cè)~綠素、葉綠素a、葉綠素b含量則均比攀援型四棱豆高，兩種四棱豆果的總?cè)~綠素、葉綠素a、葉綠素b含量則無(wú)明顯差異；圖1-D表明攀援四棱豆葉片的葉綠素a/b的比值最大，這說(shuō)明了葉綠素b的含量少，而葉綠素a的含量較多。而兩種四棱豆的莖尖的葉綠素a/b的比值接近于1,這說(shuō)明了葉綠素a的含量相近于葉綠素b的含量。兩種四棱豆的果實(shí)的葉綠素a/b的比值小于1,這說(shuō)明了果實(shí)中葉綠素b的含