种子萌发过程中子叶与淀粉酶活力的关系

豆科种子萌发过程中的物质和能量主要是由种子自身的淀粉酶水解大分子淀粉的产物提供的。且豆科种子的胚中有两片肥厚的子叶,主要功能是储藏营养物质。


摘  要:通过对多种豆科植物种子萌发过程中,子叶的有无对其淀粉酶活力的影响,从而进一步讨论子叶对植物萌发的作用及其特点。先观察豆科植物种子萌发过程的形态变化,将豆科植物进行分类,并选出子叶出土型和子叶留土型的代表植物进行水培。从不同萌发时期的种子中提取淀粉酶,研究在萌发过程中淀粉酶活力的变化。并将两者植物进行对比,子叶的出土与留土对淀粉酶的活力是否有影响。实验结果表明,两类型的植物淀粉酶活性的变化在变化趋势上大致相似,但子叶留土型的植物淀粉酶活性会更高,对淀粉水解的效率和能力更强。反之,出土型的植物淀粉酶活性较低,该种植物不仅可以通过淀粉酶水解大分子淀粉获得能量和营养物质,还可以通过子叶出土,生成叶绿素进而进行光合作用生成有机物的途径来获取所必须的能量和物质。

该论文有图2幅,表4个,参考文献17篇。

关键词:种子  萌发  淀粉酶活力  子叶   绿豆  豌豆

Relationship Between Cotyledon and Amylase Activity During Seed Germination

Abstract:The effects of cotyledon on the amylase activity  in the process of seed germination were discussed. To observe the morphological changes oflegume seed germination process, the leguminous plants are classified, and select representative plants of Epigaeous type and hypogeal type under hydroponic culture, extracting amylase from different seed germination period, changes of amylase during germination vigor. And the plants were compared, the presence of cotyledon and soil to the amylase activity is affected. The results showed that the changes of amylase activity in the two types of plants were similar, but the activity of amylase was higher and the efficiency and ability of amylase hydrolysis were stronger. On the other hand, the plant type low amylase activity  unearthed, the plant can not only obtain energy and nutrients through the amylase hydrolysis of high molecular weight amaylase, but also through the Epigaeous, then the way to generate chlorophyll formation of organic compound to obtain the necessary energy and material.

The paper has two pictures, four tables, 17 references.

Key Words: Seed   Germination  Amylase activity  Cotyledons  Green beans  Pea

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

目录 Ⅲ

图清单 Ⅳ

表清单 Ⅳ

变量注释表 Ⅳ

1 绪论 1

2 实验与方法 2

2.1 材料与试剂 2

2.2 仪器与设备 2

2.3 样品制定方法 2

2.4 测定方法 3

3 结果与分析 5

3.1 豆科种子萌发过程形态的变化 5

3.2 豌豆种子萌发过程中淀粉酶活力的变化 9

3.3 绿豆种子萌发过程中淀粉酶活力的变化 10

4 结论与讨论 10

4.1 淀粉酶活力的作用机制 10

4.2 发芽过程中,种子淀粉酶活力变化的生理机制 11

4.3 子叶出土与留土对淀粉酶的影响 11

参考文献 12

致谢 13

图清单

图序号 图名称 页码

图3-1 豌豆种子萌发过程中淀粉酶活力变化曲线 8

图3-2 绿豆种子萌发过程中淀粉酶活力变化曲线 9

表清单

表序号 表名称 页码

表3-1 豌豆种子萌发过程性态的变化 6

表3-2 绿豆种子萌发过程性态的变化 7

表3-3 不同时期的豌豆种子中的淀粉酶活力 8

表3-4 不同时期的绿豆种子中的淀粉酶活力 9

变量注释表

AB 对照管吸光度

AU 测定管吸光度

1 绪论

种子是种子植物所特有的延存器官,种子的发芽直接影响植物的繁衍能力和产量。所以要对种子植物进行进一步的了解与研究就必须研究种子的萌发。国外研究者J.D.Bewley和M.Black编著的《种子萌发的生理生化》,美国俄勒冈州大学邹德曼教授对种子萌发生理和生物化学的研究成果进行了全面评述,指出种子在发育过程中种子活力,膜脂质和卵磷脂循环方面,矿质离子含量,蛋白质和核酸的合成方面的变化及其作用[1]。国内已故研究者罗宗洛教授也在早期就对小麦种子萌发生理生化展开了研究,着重围绕种子活力以及萌发过程中相关酶含量的变化的影响。朱建华学者在《作物发芽种子淀粉酶活性变化的研究》中得出淀粉酶活性的变化总体上为先上升后下降的趋势[2]。与此同时许多学者对植物淀粉酶的活性展开研究;例如欧阳西荣学者.对种子活力与发芽环境对玉米种子蛋白酶和α-淀粉酶活力活性的影响展开了深入研究[3]。还有许多学者进一步对测量的方法也展开了讨论与深入研究,林丽娟学者就测定a-淀粉酶活力的不同分析方法进行了比较[4]。徐本美学者对我国当前的研究方案做了一个详细的介绍,指出我国各大专院校都先后引入种子活力新概念,在近五年内,国内主要刊物发表了数百篇有关种子活力方面的文章,对日常生活中的粮食作物,蔬菜等进行测量。但由于活力测量的方法不乏善陈,难度也较大,且结果较为抽象复杂,需要进一步分析。因此活力测定的研究还是不能给出统一的方案和列入ISTA规程[5]。在形态方面,国内学者李华在早期就对种子的萌发及幼苗形态变化做了详细的研究。提出种子的萌发根据子叶是否冲出泥土发育成嫩叶而分为出土萌发型和留土萌发型两种[6]。另一位学者栾志慧在《植物子叶生长及其功能性状研究》得出子叶的大小决定着子叶向胚提供营养的多少,直接影响种子萌发,及其萌发后幼苗的成长的结论[7]。由此可看出子叶在种子萌发过程有着举足轻重的地位。而在之后中,也有许多科学家对子叶的生理作用做了进一步的研究。孟祥红,王建波等学者在《棉花种子萌发过程中子叶蛋白体变化》中得出在种子的萌发过程中,蛋白体逐渐液泡化,但其液泡化的方式表现出多样性[8]。中国学者高扬在《大豆种子萌发过程中子叶细胞内淀粉粒的变化》中发现随着种子的吸胀和萌发,其中淀粉粒会呈现骤升-减少-增多—减少的趋势[9]。学者不仅研究种子萌发过程子叶的生理变化,还进一步提出种子的位置是否也会引起子叶的生理变化的假设。陈思羽,刘鹏等学者就在《冠层不同部位大豆种子萌发过程中子叶生理指标的变化》中做了更加深入的研究,发现大豆子叶的光合能力随着子叶的生理代谢变化而变化,开始随着子叶的发育而增加,然后随着子叶的衰老而减少。导致其中子叶中可溶性蛋白,丙二醛含量,子叶绝对导电率,过氧化物酶活性发生了相应的变化。本试验研究子叶发育leis型与种子萌发过程酶活力的关系[10]。