叶绿素降解相关酶类性质及其降解机制研究

【摘要】： 对生产中推广应用的14个小麦品种进行大田种植，依据植株叶片衰老程度的不同，筛选出PH85-16为易早衰型小麦品种，并以此为材料，在温周期16/25℃和光周期12/12h条件下进行液体培养，对7d龄的幼苗进行离体暗诱衰老处理，研究Chl降解相关酶的生化性质、活力变化及活性氧含量的变化，揭示Chl降解与细胞保护性酶活力及活性氧代谢的关系，探索早衰小麦叶片衰老过程中Chl降解代谢的生化机制。主要结果如下： 1．经过丙酮制粉、(NH_4)_2SO_4沉淀等步骤，对Chlase进行了初步纯化，纯化倍数为2.12倍；在优化Chlase测活方法的基础上，研究了小麦Chlase的基本酶学性质。Chlase可以催化Chl a和Chl b的脱植基反应，且Chlase与Chl b的亲和性较高；Chlase的最适pH为7.5，pH在7～8范围内，Chlase催化Chl植基的水解反应表现较高活性；Chlase催化最适温度为45℃；Chlase对Chl的K_m值为11.6μmol/L，V_(max)为1.14μmol/(min·gFW)。 2．Chlase的热稳定性及金属离子和部分络合剂对Chlase的作用的研究发现，在60℃、70℃、80℃保温时，Chlase活力丧失50％所需的时间分别为27min、22min和18min；低浓度的Ca~(2+)、Zn~(2+)和较高浓度的Mg~(2+)对Chlase有激活作用，而Fe~(3+)和EDTA对Chlase活性有较明显的抑制作用。 3．以菠菜为材料，分离了PaO活力检测所需的还原性剂Fd，经丙酮沉淀、透析脱盐、DEAE离子交换柱层析等纯化步骤进行了纯化，Fd纯化了6.6倍。从吸收光谱上看，仅经丙酮沉淀法制备的Fd在267、330nm具有吸收峰，是还原型的Fd；经过进一步纯化制备的Fd在267、330、420、463nm具有吸收峰，是氧化型的Fd，A_(420)/A_(275)比值及SDS-PAGE电泳分析表明，经进一步纯化得到的氧化型Fd纯度较高，达 甘志军:叶绿素降解相关酶类性质及其降解机制研究 电泳纯。 4.探索及优化了HPLC一荧光法检测Pao活力的方法，测试体系包 括底物Pheidea、N入nPH、ole6P、o一e6P一nH及还原型Fd，加入Pao 启动反应，固定反应时间，通过HPLC一荧光法检测产物量，用以表示 PaO的活性。在HPLC洗脱图谱上FCC的洗脱时间约为5.1 min，Pao 催化Pheidea降解的最适温度约是20℃。 5.小麦幼苗初生叶片离体诱导其衰老的过程中，随衰老进行，叶片 逐渐失绿黄化，Chia呈现出与Chl总含量相近的变化趋势，而Chib 含量基本上不变;生长调节剂6一BA和ABA分别能够延缓、加速总 Chl、Chla含量下限 6.小麦幼苗初生叶片离体诱导其衰老的过程中，随衰老进行，Chlase 活力呈现倒“V”形的变化趋势，变化幅度不大，PaO活力也呈现倒“V” 形的变化趋势，变化幅度较大;POD和AsP的活力呈现出先升高后降 低的变化趋势，而SOD、CAT和GR的活力变化整体表现为下降的趋 势，但是各酶活力的降低是不均衡的，从而导致02一和HZO:随衰老而 普遍积累，酶活力的变化及活性氧含量的变化与Chl含量的变化具有明 显的相关性。

【关键词】：Chl Chlase Fd PaO 细胞保护酶 活性氧。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：Q946
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