CN101852779A - 一种根瘤固氮酶活性测定的改进方法 - Google Patents
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Abstract
根瘤固氮酶活性测定的基本原理为“乙炔还原法”保持不变前提下，对测定反应过程进行改进。在0.5～1.0升玻璃瓶的瓶盖上安装小橡胶塞做取空气和注入乙炔气体时使用。把带有完整无损根瘤的2～3个根系放入玻璃瓶中并密封瓶盖。用50毫升的注射器从瓶中取出50毫升空气，然后用注射器向玻璃瓶中注入等体积的乙炔气体并记录开始反应时间。室温下反应1小时后，立刻用1毫升注射器从每个瓶中取出2份1毫升混合气体。为防止取出的混合气体流失，可将注射器插在橡胶皮塞上准备用于乙烯的气相色谱检测。最后将瓶中的根系取出记录根瘤数、根瘤鲜重和干重。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种植物体内酶活性测定的改进方法，尤其是豆科植物根瘤内一种根瘤固氮酶活性测定的改进方法。
背景技术
空气中氮气含量高达78％，但空气中的这些氮气分子是稳定的惰性气体，必须合成为氨才能被植物所利用。目前氨的合成主要有工业合成法和生物固氮两种途径。生物固氮是指某些微生物和藻类通过其体内固氮酶的作用将分子氮转变为氨的过程，生物固氮过程能把空气中的氮气还原成氨并为植物所利用。豆科植物的根瘤是根瘤菌侵入根部而形成的共生固氮体，是生物固氮的场所。根瘤固氮需要寄主植物将碳水化合物供给根瘤菌，根瘤菌利用这些碳水化合物进行呼吸作用产生电子和能量ATP，在固氮酶催化下把空气中的N2还原成NH4 +，根瘤固氮需要能量的供应。根瘤内部固氮酶活性的高低标志着植物固氮效率的高低，对植物生长发育和产量的形成具有重要作用。因此，对豆科植物根瘤固氮酶活性的测定成为评价豆科植物根瘤固氮效率及其环境条件影响的重要方法。目前已有的根瘤固氮酶活性测定方法为“乙炔还原法”，即利用单位时间内乙炔被根瘤还原为乙烯的量做为测定根瘤固氮酶活性的指标。测定的基本步骤是：将根瘤取下，称取1g左右根瘤装入小瓶中封闭。用注射器从瓶中抽出一定体积空气，再向瓶中注入同体积的乙炔气，在28℃反应后，向瓶中加入0.5mol的NaOH终止固氮酶反应，利用气相色谱法测定乙烯的量。这种方法需要先把根留取下、秤重后再进行反应测定，操作时间长且根瘤从根系上取下后，失去了根系对其能量的供应，会导致酶活性的变化。此外，采用加入NaOH终止反应的方法不能立刻停止根瘤对乙炔的还原反应。因此，测定误差人为加大，难以保证快速、准确测定根瘤固氮酶活性。
本项发明所涉及的这种豆科植物根瘤内一种根瘤固氮酶活性测定的改进方法是在多年试验基础上获得的一种快速、简便并可准确测定根瘤固氮酶活性的改进新方法。
发明内容
根瘤固氮过程是在根瘤内部通过固氮酶的作用，并利用寄主植物提供的能量将分子氮转变为氨的过程。根瘤内部固氮酶活性的高低标志着豆科植物固氮效率的高低，对生长发育和产量的形成具有重要作用。因此，建立一种能够快速、简便并可准确测定根瘤固氮酶活性的改进新方法，在豆科植物根瘤固氮研究领域具有重要作用。
本项发明解决其技术问题所采用的技术方案是：根瘤固氮酶活性测定的基本原理为“乙炔还原法”保持不变前提下，对测定反应过程进行改进。把带有完整无损根瘤的2～3个根系放入0.5～1.0升带盖的玻璃瓶中密封，瓶盖上安装小橡胶塞做取气和注入气体时使用。从瓶中取出50毫升空气，然后向玻璃瓶中注入等体积的乙炔气体并记录开始反应时间。室温下反应1小时后，立刻用1毫升注射器从每个瓶中取出2份1毫升混合气体。为防止取出的混合气体流失，可将注射器插在橡胶皮塞上准备用于乙烯的气相色谱检测。最后将瓶中的根系取出记录根瘤数、根瘤鲜重和干重。
本发明的有益效果是：(1)根瘤不脱离根系测定根瘤固氮酶活性，可保持能量向根瘤的供应，维持固氮酶活性并最大限度接近真实值；(2)测定速度快，根系从土壤中取出后马上进行乙炔还原反应，试验人为误差减小；(3)到达反应时间后立刻用注射器从反应瓶中抽取反应混合气体插在橡胶皮塞上备用，注射器中乙炔还原反应立刻终止，试验误差减小。
具体实施方式
在0.5～1.0升玻璃瓶的瓶盖上安装小橡胶塞做取空气和注入乙炔气体时使用。把带有完整无损根瘤的2～3个根系放入玻璃瓶中并密封瓶盖。用50毫升的注射器从瓶中取出50毫升空气，然后用注射器向玻璃瓶中注入等体积的乙炔气体并记录开始反应时间。室温下反应1小时后，立刻用1毫升注射器从每个瓶中取出2份1毫升混合气体。为防止取出的混合气体流失，可将注射器插在橡胶皮塞上准备用于乙烯的气相色谱检测。最后将瓶中的根系取出记录根瘤数、根瘤鲜重和干重。
Claims (1)
1.在0.5～1.0升玻璃瓶的瓶盖上安装小橡胶塞做取空气和注入乙炔气体时使用。把带有完整无损根瘤的2～3个根系放入玻璃瓶中并密封瓶盖。用50毫升的注射器从瓶中取出50毫升空气，然后用注射器向玻璃瓶中注入等体积的乙炔气体并记录开始反应时间。室温下反应1小时后，立刻用1毫升注射器从每个瓶中取出2份1毫升混合气体。为防止取出的混合气体流失，可将注射器插在橡胶皮塞上准备用于乙烯的气相色谱检测。最后将瓶中的根系取出记录根瘤数、根瘤鲜重和干重。
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