專利名稱：一種根瘤固氮酶活性測定的改進方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種植物體內(nèi)酶活性測定的改進方法，尤其是豆科植物根瘤內(nèi)一種根 瘤固氮酶活性測定的改進方法。
背景技術(shù)：
空氣中氮氣含量高達78%，但空氣中的這些氮氣分子是穩(wěn)定的惰性氣體，必須合 成為氨才能被植物所利用。目前氨的合成主要有工業(yè)合成法和生物固氮兩種途徑。生物固 氮是指某些微生物和藻類通過其體內(nèi)固氮酶的作用將分子氮轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡倪^程，生物固氮過 程能把空氣中的氮氣還原成氨并為植物所利用。豆科植物的根瘤是根瘤菌侵入根部而形成 的共生固氮體，是生物固氮的場所。根瘤固氮需要寄主植物將碳水化合物供給根瘤菌，根瘤 菌利用這些碳水化合物進行呼吸作用產(chǎn)生電子和能量ATP，在固氮酶催化下把空氣中的N2 還原成NH4+，根瘤固氮需要能量的供應(yīng)。根瘤內(nèi)部固氮酶活性的高低標志著植物固氮效率 的高低，對植物生長發(fā)育和產(chǎn)量的形成具有重要作用。因此，對豆科植物根瘤固氮酶活性的 測定成為評價豆科植物根瘤固氮效率及其環(huán)境條件影響的重要方法。目前已有的根瘤固氮 酶活性測定方法為“乙炔還原法”，即利用單位時間內(nèi)乙炔被根瘤還原為乙烯的量做為測定 根瘤固氮酶活性的指標。測定的基本步驟是將根瘤取下，稱取lg左右根瘤裝入小瓶中封 閉。用注射器從瓶中抽出一定體積空氣，再向瓶中注入同體積的乙炔氣，在28°C反應(yīng)后，向 瓶中加入0.5mol的NaOH終止固氮酶反應(yīng)，利用氣相色譜法測定乙烯的量。這種方法需要 先把根留取下、秤重后再進行反應(yīng)測定，操作時間長且根瘤從根系上取下后，失去了根系對 其能量的供應(yīng)，會導(dǎo)致酶活性的變化。此外，采用加入NaOH終止反應(yīng)的方法不能立刻停止 根瘤對乙炔的還原反應(yīng)。因此，測定誤差人為加大，難以保證快速、準確測定根瘤固氮酶活 性。本項發(fā)明所涉及的這種豆科植物根瘤內(nèi)一種根瘤固氮酶活性測定的改進方法是 在多年試驗基礎(chǔ)上獲得的一種快速、簡便并可準確測定根瘤固氮酶活性的改進新方法。

發(fā)明內(nèi)容
根瘤固氮過程是在根瘤內(nèi)部通過固氮酶的作用，并利用寄主植物提供的能量將分 子氮轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡倪^程。根瘤內(nèi)部固氮酶活性的高低標志著豆科植物固氮效率的高低，對生 長發(fā)育和產(chǎn)量的形成具有重要作用。因此，建立一種能夠快速、簡便并可準確測定根瘤固氮 酶活性的改進新方法，在豆科植物根瘤固氮研究領(lǐng)域具有重要作用。本項發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是根瘤固氮酶活性測定的基本原理 為“乙炔還原法”保持不變前提下，對測定反應(yīng)過程進行改進。把帶有完整無損根瘤的2 3個根系放入0. 5 1. 0升帶蓋的玻璃瓶中密封，瓶蓋上安裝小橡膠塞做取氣和注入氣體時 使用。從瓶中取出50毫升空氣，然后向玻璃瓶中注入等體積的乙炔氣體并記錄開始反應(yīng)時 間。室溫下反應(yīng)1小時后，立刻用1毫升注射器從每個瓶中取出2份1毫升混合氣體。為 防止取出的混合氣體流失，可將注射器插在橡膠皮塞上準備用于乙烯的氣相色譜檢測。最
3后將瓶中的根系取出記錄根瘤數(shù)、根瘤鮮重和干重。本發(fā)明的有益效果是(1)根瘤不脫離根系測定根瘤固氮酶活性，可保持能量向 根瘤的供應(yīng)，維持固氮酶活性并最大限度接近真實值；(2)測定速度快，根系從土壤中取出 后馬上進行乙炔還原反應(yīng)，試驗人為誤差減?。?3)到達反應(yīng)時間后立刻用注射器從反應(yīng) 瓶中抽取反應(yīng)混合氣體插在橡膠皮塞上備用，注射器中乙炔還原反應(yīng)立刻終止，試驗誤差 減小。
具體實施例方式在0. 5 1. 0升玻璃瓶的瓶蓋上安裝小橡膠塞做取空氣和注入乙炔氣體時使用。 把帶有完整無損根瘤的2 3個根系放入玻璃瓶中并密封瓶蓋。用50毫升的注射器從瓶中 取出50毫升空氣，然后用注射器向玻璃瓶中注入等體積的乙炔氣體并記錄開始反應(yīng)時間。 室溫下反應(yīng)1小時后，立刻用1毫升注射器從每個瓶中取出2份1毫升混合氣體。為防止 取出的混合氣體流失，可將注射器插在橡膠皮塞上準備用于乙烯的氣相色譜檢測。最后將 瓶中的根系取出記錄根瘤數(shù)、根瘤鮮重和干重。
權(quán)利要求
在0.5～1.0升玻璃瓶的瓶蓋上安裝小橡膠塞做取空氣和注入乙炔氣體時使用。把帶有完整無損根瘤的2～3個根系放入玻璃瓶中并密封瓶蓋。用50毫升的注射器從瓶中取出50毫升空氣，然后用注射器向玻璃瓶中注入等體積的乙炔氣體并記錄開始反應(yīng)時間。室溫下反應(yīng)1小時后，立刻用1毫升注射器從每個瓶中取出2份1毫升混合氣體。為防止取出的混合氣體流失，可將注射器插在橡膠皮塞上準備用于乙烯的氣相色譜檢測。最后將瓶中的根系取出記錄根瘤數(shù)、根瘤鮮重和干重。
全文摘要
根瘤固氮酶活性測定的基本原理為“乙炔還原法”保持不變前提下，對測定反應(yīng)過程進行改進。在0.5～1.0升玻璃瓶的瓶蓋上安裝小橡膠塞做取空氣和注入乙炔氣體時使用。把帶有完整無損根瘤的2～3個根系放入玻璃瓶中并密封瓶蓋。用50毫升的注射器從瓶中取出50毫升空氣，然后用注射器向玻璃瓶中注入等體積的乙炔氣體并記錄開始反應(yīng)時間。室溫下反應(yīng)1小時后，立刻用1毫升注射器從每個瓶中取出2份1毫升混合氣體。為防止取出的混合氣體流失，可將注射器插在橡膠皮塞上準備用于乙烯的氣相色譜檢測。最后將瓶中的根系取出記錄根瘤數(shù)、根瘤鮮重和干重。
文檔編號G01N30/00GK101852779SQ20101014039
公開日2010年10月6日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者丁偉, 曹麗娟, 楊隆華, 程茁 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)