外源激素g-aba對甜菜抽淀粉酶活性的影響

外源激素g-aba對甜菜抽淀粉酶活性的影響

甜菜是一種二級作物。在經(jīng)過加工的土地中，植株今年嚴重減少了植根產(chǎn)量和糖量。在育種方面，甜菜繁殖一代需要兩年，常規(guī)選育一個品種通常需要8～10年。為了縮短育種年限，加速育種進程，探索促進甜菜當(dāng)年抽薹的途徑尤為迫切。因此，甜菜抽薹的“促”和“控”一直是研究的熱點問題。研究甜菜當(dāng)年抽薹和溫光誘導(dǎo)、外源激素調(diào)控的關(guān)系有很大的學(xué)術(shù)價值和應(yīng)用意義。利用同工酶譜揭示甜菜當(dāng)年抽薹的內(nèi)部機理，可為人工化控提供理論依據(jù)。在栽培上可合理確定播期，降低甜菜當(dāng)年抽薹率，提高塊根產(chǎn)量和品質(zhì)；在育種中，促進甜菜早的抽薹開花，可以縮短育種年限。本研究通過低溫誘導(dǎo)、激素處理調(diào)控抽薹，淀粉酶活性及同工酶譜帶的分析，明確甜菜當(dāng)年抽薹與控制抽薹的內(nèi)部機制，通過人工化控做到有效的促（縮短育種年限）控（提高原料塊根產(chǎn)量）甜菜當(dāng)年抽薹，指導(dǎo)大田生產(chǎn)。1材料和方法1.1試驗品種甜研7號、甜研8號、TA33（當(dāng)年抽薹品種）。試驗于2002～2003年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)試驗田進行。1.2.1莖尖的發(fā)育情況觀察試驗在溫室和光照培養(yǎng)箱中進行，3次重復(fù)。5月1日播種，定苗后按表1設(shè)計進行處理。上午9點開始點樣，連續(xù)5d，然后觀察其抽薹情況。處理后，每天在解剖鏡下觀察莖尖的發(fā)育情況，選有代表性的時期1,4,7,12,20d取樣，每次1g，重復(fù)3次，液氮速凍，保存于超低溫冰柜中（保持酶活性）。進行同工酶電泳及其酶活性的測定。1.2.2不同光照、時間試驗在溫室中進行，將甜菜幼苗預(yù)先在4℃每日光照16h的條件下處理70d,5月10日移栽，緩苗后進行處理，處理水平見表1。其他處理操作見促抽薹試驗。1.3酶活性的測定酶液的提?。喝〈郎y植物材料1g放入預(yù)先冷卻的研缽中，加入5mL蒸餾水，再加入0.1g吡咯烷酮（PVP）。在冰盒中快速研磨成勻漿，在0～4℃條件下12000r·min-1離心20min，取上清液，即為酶的粗提液，4℃冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆?。淀粉酶（AMY）活性測定：3,5-二硝基水楊酸法。同工酶電泳：采用不連續(xù)垂直板聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）。淀粉酶同工酶染色：碘液染色。2結(jié)果與分析2.1抽過程中amy的變化G-ABA處理后淀粉酶活性變化如圖1,2。在取樣期間，對照和G-ABA處理淀粉酶活性變化的幅度都較大，在處理后1d,AMY活性迅速升高，在4d時繼續(xù)升高，甜研7號在7d急劇降低，在12d時迅速升高至最高值，然后又降低到最低點；而對照的淀粉酶活性變化與其相反，在12d取樣時活性降低，然后升高；對當(dāng)年抽薹品種研究表明，在抽薹過程中，AMY都在20d時活性降低。這種變化可能與甜菜抽薹有關(guān)，應(yīng)進一步深入研究。2.2aba和mh處理不同季節(jié)抽對淀粉酶活性的影響結(jié)果見圖3,4。由圖3可以看出，在抽薹逆轉(zhuǎn)過程中，淀粉酶活性發(fā)生了較大變化。處理通過溫光誘導(dǎo)抽薹的甜菜幼苗，處理后1d時，活性都升高，春化CK1在4d時達到最高值，抽薹時淀粉酶活性降低。ABA處理在7d時，AMY活性達到最高值，MH處理在7d時也達到最高值，說明抽薹逆轉(zhuǎn)過程中，淀粉酶活性升高。圖4可見，春化CK1抽薹后淀粉酶活性降低，經(jīng)過抽薹逆轉(zhuǎn)處理后，淀粉酶活性升高。在整個取樣期間，ABA和MH處理淀粉酶活性變化趨勢極相似，其活性變化趨勢與調(diào)控甜菜抽薹規(guī)律吻合。試驗數(shù)據(jù)分析可知，淀粉酶的活性變化與甜菜抽薹有關(guān)。結(jié)果見圖5。從圖5的同工酶譜上可以清楚地看到，不同處理天數(shù)的AMY同工酶譜，酶的活性和含量都有較大的差異。在處理后4d時，春化CK2譜帶最亮，處理后7d抽薹逆轉(zhuǎn)處理的譜帶最亮，酶活性較強，酶譜的這種變化與活性測定的結(jié)果一致?？梢姡矸勖缚捎米鳛榉从程鸩顺檗纺孓D(zhuǎn)與否的一個生理指標。3促進紫菜抽試驗a.董一忱認為，甜菜植株由營養(yǎng)生長過渡到抽薹、現(xiàn)蕾開花或開花植株再逆轉(zhuǎn)回營養(yǎng)生長，是某些生理活性物質(zhì)（特定激素）在一定條件下積累或分解促成的。馬秀峰等研究表明，甜菜當(dāng)年抽薹與激素之間的平衡狀況關(guān)系密切。本試驗研究了G-ABA對促進甜菜抽薹的影響。結(jié)果表明，G-ABA對甜菜抽薹有促進作用。在促進甜菜抽薹試驗中，抽薹率隨著處理濃度的增加而增加。這與內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)研究的結(jié)論一致。關(guān)于抑制甜菜抽薹的報道較少，王立方研究表明，通過高溫解除春化和縮短光照可導(dǎo)致甜菜抽薹逆轉(zhuǎn)。本試驗利用ABA、MH連續(xù)5次處理經(jīng)過充分春化的甜菜幼苗，可以達到抽薹逆轉(zhuǎn)的效果。處理后所有抽薹植株甜菜苗的上部都長出叢生的葉片。b.在以蔗糖為貯存碳水化合物的組織中，關(guān)于淀粉酶的研究很少。本研究發(fā)現(xiàn)淀粉酶活性變化與甜菜抽薹過程相吻合，在促進抽薹過程中AMY活性呈下降趨勢，抽薹逆轉(zhuǎn)過程中，AMY的活性呈升高趨勢。在促控甜菜抽薹過程中，淀粉酶起到一定的作用。抽薹逆轉(zhuǎn)過程中，AMY同工酶譜帶數(shù)目和染色深淺有明顯差異，與正常營養(yǎng)生長的譜帶相同，因此通過酶活性和譜帶的分析可以初步判斷抽薹和抽薹逆轉(zhuǎn)的可能性。4淀粉酶活性變化a.促進甜菜抽薹過程中，AMY含量發(fā)生了相應(yīng)的變化，AM