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。研究甜菜當年抽薹和溫光誘導、外源激素調(diào)控的關系有很大的學術價值和應用意義。利用同工酶譜揭示甜菜當年抽薹的內(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、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）甜菜當年抽薹，指導大田生產(chǎn)。1材料和方法1.1試驗品種甜研7號、甜研8號、TA33（當年抽薹品種）。試驗于2002～2003年在東北農(nóng)業(yè)大學校內(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。5月1日播種，定苗后按表1設計進行處理。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取：取待測植物材料1g放入預先冷卻的研缽中，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，應進一步深入研究。2.2aba和mh處理不同季節(jié)抽對淀粉酶活性的影響結果見圖3,4。由圖3可以看出，在抽薹逆轉過程中，淀粉酶活性發(fā)生了較大變化。處理通過溫光誘導抽薹的甜菜幼苗，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。結果見圖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果一致?？梢?，淀粉酶可用作為反映甜菜抽薹逆轉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，甜菜當年抽薹與激素之間的平衡狀況關系密切。本試驗研究了G-ABA對促進甜菜抽薹的影響。結果表明，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)大學研究的結論一致。關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致甜菜抽薹逆轉。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)生了相應的變化，AM