蔗糖合成酶的测定方法

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百合鳞茎蔗糖合成酶活性检测体系的建立

百合鳞茎蔗糖合成酶活性检测体系的建立
以兰 州 百 合 ( i u a ii v r nc lr鳞 茎 外 层 鳞 片 为 试 材 , 别 研 究 了提 取 缓 冲 液 种 类 及 p 值 、 应 温 度 、 物 浓度 以 及 缓 L l m d vdi a.u i o ) i o 分 H 反 底
冲 液 p 值 对 SS H u y合 成 和 分 解 方 向活 性 的 影 响 。 结 果 表 明 :u y合 成 方 向 活 性 检 测 的最 适 提 取 缓 冲 液 是 p SS H值 为 78的 s . —
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为 75 S S .;u y分 解 方 向活 性 检 测 的最 适 提 取 缓 冲液 为 p 值 78的 Hee— a H, 适 反 应 温 度 为 4 ℃ , 物 蔗 糖 最 适 浓 度 为 1 H . ps N O 最 0 底 O m o・~, D m lL U P最 适 浓 度 为 7 mm lL 反 应 缓 冲液 Me— a H最 适 p 值 为 45 o・~, sN O H .。 关 键 词 : 合 ; 茎 ; 糖合 成 酶 ; 取 条件 ; 应 条 件 百 鳞 蔗 提 反
中 图 分 类 号 : 6 2 .5 ¥ 8 .6 2 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 :10 — 7 0 2 1 ) 3 0 8 — 6 0 0 10 (0 10 — 2 5 0
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酵母蔗糖酶的提取方法

酵母蔗糖酶的提取方法

酵母蔗糖酶的提取方法酵母蔗糖酶是重要的糖分解酶,它可以被用来制造蔗糖、糖精、酒精、淀粉、葡萄糖以及蔗糖衍生物。

因此,它在化工、食品、制药行业中有着重要的应用价值。

本文介绍了从发酵酵母或发酵液中提取酵母蔗糖酶的方法。

一、原料准备首先,准备发酵酵母或发酵液。

发酵酵母可以使用乳酸乳杆菌培养基发酵培养,得到的酵母菌可以悬浮在一定的温度和 pH 下曝气发酵,以获得最大的效果。

发酵液可以采用蔗糖和氨基酸等制备,并需要调节合适的 pH温度,可以提高酶的活性。

二、提取酵母蔗糖酶1.发酵酵母或发酵液放入滤器,用中压过滤来滤出悬浮体;2.过滤得到的酵母蔗糖酶悬浮液中加入NaCl,来降低活性;3.溶液中的毛细管类蛋白分离出来,加入45%的乙醇萃取分离;4.溶液冷冻至冰点,冻干抽滤以获得纯化的蔗糖酶;5. 从冻干抽滤物中继续利用膜精制器以及离子交换柱等方式,将蔗糖酶高纯度分离出来;6.高纯度蔗糖酶经过适当稀释处理,可获得最终产品。

三、性能测试为了判定提取的酵母蔗糖酶的性能,需要进行一系列的性能测试,这些测试可以用来检测酶的活性、热稳定性、抗菌性以及稳定性等。

通过这些测试,可以确定提取的酵母蔗糖酶的性能,从而确保它能够满足采用的要求。

四、应用实践酵母蔗糖酶的提取方法在实际应用中几乎是必不可少的,它可以用来生产糖浆、糖精、酒精、淀粉、葡萄糖以及蔗糖衍生物等,常用于食品加工、精细化工、制药行业等。

此外,这种提取方法还可以应用于糖类合成、氨基酸修饰等方面,发挥着重要的作用。

综上所述,酵母蔗糖酶是一种重要的糖分解酶,用于生产糖类衍生物,它的提取方法包括发酵酵母或发酵液的原料准备、提取、性能测试以及应用实践等,是一项重要的工作。

只有抓住机会,把提取的酵母蔗糖酶用好,才能实现糖分解酶的高效利用。

蔗糖合成酶、酸性转化酶、碱性转化酶活力活力的测定

蔗糖合成酶、酸性转化酶、碱性转化酶活力活力的测定

实验四蔗糖合成酶、酸性转化酶、碱性转化酶活力活力的测定参考一、实验意义和目的 (2)二、实验原理 (2)三、材料、设备与试剂 (3)四、实验步骤 (3)1.蔗糖合成酶活性测定实验 (3)2.转化酶活性测定 (4)五、实验结果与分析 (4)1.蔗糖合成酶活性测定.................................................................... 错误!未定义书签。

2.转化酶活性测定............................................................................ 错误!未定义书签。

六、误差分析........................................................................................... 错误!未定义书签。

一、实验意义和目的蔗糖作为植物体内主要的光合产物和运输物质,其代谢强弱对许多生理活动都会产生显著影响。

蔗糖合成酶(SuSy)是植物进行蔗糖代谢的关键酶之一,与植物细胞组织和骨架的构建、植株的生长发育和果实的成熟以及植物对逆境胁迫的响应等方面密切相关,在植物的生长发育和代谢活动中具有重要作用。

转化酶也是催化蔗糖降解的重要酶类,为细胞的可溶性糖类贮库提供可利用六碳糖,以用于细胞壁、贮藏多糖及果聚糖的生物合成,并通过与呼吸作用偶联的氧化磷酸化产生能量,还是控制淀粉合成的关键酶,测定转化酶活性对了解光合产物的贮存、转运及累积都有重要意义。

通过本实验要掌握三种酶的作用、酶活力测定的原理和方法、学习酶活力的计算方法,了解糖类水解。

二、实验原理1.蔗糖合成酶催化蔗糖的水解反应:蔗糖+UDP 果糖+UDPG。

2.转化酶催化蔗糖的水解反应:蔗糖+H2O—►葡萄糖+果糖。

根据催化反应所需的最适PH,可将转化酶分为两种:一种称为酸性转化酶,主要分布在液泡和细胞壁中,另一类转化酶称为碱性或中性转化酶,主要分布在细胞质中。

土壤蔗糖酶活性测定方法

土壤蔗糖酶活性测定方法

土壤蔗糖酶活性测定方法方法一:邻苯二甲酸二甲酯(OMPA)法1.实验原理:邻苯二甲酸二甲酯(OMPA)可通过蔗糖酶催化水解产生对甲酚背氧钠(PMS),PMS与p-苯醌反应生成紫色物质,紫色物质的光学密度与蔗糖酶活性呈正相关关系。

2.实验步骤:1) 准备土壤样品:将土壤样品通过2mm筛分获得<2mm的土壤颗粒,取适量土壤加入含有0.01mol/L可溶性蔗糖溶液的无磷酸钠缓冲液中制备土壤悬浮液。

2) 补充试剂:将0.5%邻苯二甲酸二甲酯(OMPA)和0.1mol/L乙酰胆碱溶液准备好。

3) 催化反应:取50ml土壤悬浮液加入50ml离心管中,加入0.5ml 邻苯二甲酸二甲酯(OMPA)溶液和0.5ml乙酰胆碱溶液,摇匀后放置于恒温水浴中,在37℃下培养2小时。

4) 停止反应:加入0.5ml冷却剂(10%w/v次氯酸钠和10%w/v硼酸混合物)停止反应。

5) 比色:每个试管取1ml反应液加入4ml氢氧化钠溶液,并通过pH 试纸调整pH值为7-8,然后以1ml/分钟的速度加入1mol/L硫酸,同时记录反应液的吸光度。

6)计算结果:根据吸光度计算出土壤中蔗糖酶的活性。

方法二:葡萄糖法1.实验原理:葡萄糖测定法使用试剂酚氨试剂和葡萄糖酸嵌合物的形成来测定土壤中蔗糖酶的活性。

葡萄糖酸嵌合物的形成量与蔗糖酶活性呈正相关关系。

2.实验步骤:1) 准备土壤样品:将土壤样品通过2mm筛分获得<2mm的土壤颗粒,取适量土壤加入含有0.3mol/L蔗糖溶液的无磷酸钠缓冲液中制备土壤悬浮液。

2) 补充试剂:准备好酚氨试剂和0.3mol/L葡萄糖溶液。

3) 催化反应:取2ml土壤悬浮液,加入2ml酚氨试剂和1ml葡萄糖溶液,放置于37℃恒温水浴中,培养2小时。

4) 停止反应:加入5ml冷却剂(20%醋酸和20%硼酸混合液)停止反应。

5) 比色:每个试管取4ml反应液加入10ml硫酸进行酸化,然后以每分钟加入2ml五氯酚酸溶液的速度加入到试管中,同时记录反应液的吸光度。

蔗糖合成酶(分解方向;SS-I)活性检测试剂盒说明书 可见分光光度法

蔗糖合成酶(分解方向;SS-I)活性检测试剂盒说明书 可见分光光度法

蔗糖合成酶(分解方向;SS-I)活性检测试剂盒说明书可见分光光度法注意:正式测定之前选择2-3个预期差异大的样本做预测定。

货号:BC4310规格:50T/24S产品内容:提取液:液体30mL×1瓶,4℃保存。

试剂一:液体8mL×1瓶,4℃保存。

试剂二:粉剂×1瓶,-20℃避光保存。

临用前加入2.5mL试剂一充分溶解待用,用不完的试剂建议分装后,-20℃保存,避免反复冻融。

试剂三:液体8mL×1瓶,4℃避光保存。

标准品:粉剂×1支,20mg果糖;4℃保存。

临用前加入1mL蒸馏水溶解,配成20mg/mL果糖溶液备用。

4℃保存一周。

产品简介:蔗糖合成酶(Sucrose Synthase,SS)是植物糖代谢过程的关键酶,负责催化蔗糖分解与合成的可逆反应,其分解活性可以催化蔗糖水解成UDPG与果糖,参与淀粉、纤维素和半纤维素的合成等代谢途径。

分解方向SS-I催化蔗糖和UDP生成果糖与UDPG,果糖与3,5-二硝基水杨酸反应生成在540nm有特征吸收峰的棕红色物质,通过测定540nm处吸光值变化可计算得SS-I活性。

试验中所需的仪器和试剂:可见分光光度计、台式低温离心机、水浴锅、1mL玻璃比色皿、可调式移液枪、研钵/匀浆器、冰和蒸馏水、EP管。

操作步骤:一、粗酶液提取:组织:按照质量(g):提取液体积(mL)为1:5~10的比例(建议称取约0.1g,加入1mL提取液)加入提取液,冰浴匀浆后于4℃,8000g,离心10min,取上清置于冰上待测。

二、测定步骤:1、分光光度计预热30min以上,调节波长至540nm,蒸馏水调零。

2、将20mg/mL标准液用蒸馏水稀释为5、4、3、2、1mg/mL的标准溶液备用。

3、操作表:(在1.5mL离心管中操作)试剂名称(µL)对照管测定管标准管空白管样本2020--标准溶液--20-蒸馏水---20试剂一808080试剂二-80--混匀,30℃水浴30min后,95℃水浴10min(盖紧,防止水分散失)。

蔗糖的测定方法范文

蔗糖的测定方法范文

蔗糖的测定方法范文蔗糖是一种常见的糖类,广泛应用于食品加工和生产中。

蔗糖的测定方法有多种,包括化学分析、生化分析、色谱分析等。

一、硫酸法硫酸法是一种常用的蔗糖测定方法。

具体步骤如下:1.准备标准糖液:取一定量的纯净蔗糖,溶解于蒸馏水中,使溶液中的蔗糖浓度控制在适当范围内。

2.取待测样品约5克,加入烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌均匀。

3. 将溶解后的样品转移至250ml容量瓶中,加入少量硫酸溶液,并用蒸馏水稀释至刻度线。

4.将溶液反复摇匀,然后用滤纸过滤,取滤液用于测定。

5.取少量标准糖液,按上述步骤进行相同的操作。

6.在测定糖液中加入酚酞指示剂,滴加标准的硫酸溶液,直到颜色变红。

记录滴加的硫酸溶液的体积,并计算蔗糖的含量。

二、酶法酶法是一种常用的生化分析方法,通过利用蔗糖酶水解蔗糖,测定生成的葡萄糖量来确定蔗糖含量。

具体步骤如下:1.准备合适浓度的蔗糖酶液,将待测样品与蔗糖酶液混合。

2.将混合溶液放置在适宜的温度下反应一段时间。

3.在反应过程中,用间断的方法取一小部分溶液,加入间断剂停止酶的活性,阻止反应继续。

4.加入-HCl试剂,并进行酚酞滴定,测定蔗糖酶反应生成的葡萄糖量。

5.通过滴定的结果,计算出蔗糖的含量。

三、高效液相色谱法高效液相色谱法是一种适用于复杂样品的分析方法,可以高效、准确地测定蔗糖的含量。

具体步骤如下:1.准备样品:将待测样品中的蔗糖溶于适量的甲醇或水中,使溶液中的蔗糖浓度适当。

2.选取合适的高效液相色谱柱和检测波长,调节流动相的配比和流速。

3.注射样品溶液到色谱柱中,记录流出的峰值时刻和峰面积。

4.利用内标物法,选取适当的内标,将内标加入样品中,进行相同的操作。

5.通过计算样品峰面积与内标峰面积的比值,得到蔗糖含量。

综上所述,蔗糖的测定方法有硫酸法、酶法和高效液相色谱法等。

这些方法各有特点,可以根据需要选择适合的方法进行蔗糖的测定。

碳氮代谢测定

碳氮代谢测定

谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)是碳氮代谢的关键酶。

淀粉酶,转化酶,硝酸还原酶,谷氨酰胺合成酶活性测定原理谷氨酰胺合成酶(GS)是植物体内氨同化的关键酶之一,在ATP 和M g 2+ 存在下,它催化植物体内谷氨酸形成谷氨酰胺。

在反应体系中,谷氨酰胺转化为γ—谷氨酰基异羟肟酸,进而在酸性条件下与铁形成红色的络合物,该络合物在540nm 处有最大吸收峰,可用分光光度计测定。

谷氨酰胺合成酶活性可用产生的γ—谷氨酰基异羟肟酸与铁络合物的生成量来表示,单位μmol·mg -1 protein·h -1 。

也可间接用540nm 处吸光值的大小来表示,单位A·mg -1 protein·h -1 。

【仪器与用具】冷冻离心机;分光光度计;天平;研钵;恒温水浴;剪刀;移液管(2 ml、1ml)。

【试剂】提取缓冲液:0.05mol/L Tris-HCl,pH8.0,内含2mmol/L Mg 2+ ,2mmol/L DTT,0.4 mol/L 蔗糖。

称取Tris(三羟甲基氨基甲烷)1.5295g,0.1245g MgSO 4 ·7 H 2 O,0.1543g DTT(二硫苏糖醇)和34.25g 蔗糖,去离子水溶解后,用0.05 mol/L HCl 调至pH8.0,最后定容至250ml;反应混合液A(0.1mol/L Tris-HCl 缓冲,pH7.4):内含80mmol/L Mg 2+ ,20mmol/L 谷氨酸钠盐,20mmol/L 半胱氨酸和2 mmol/L EGTA,称取3.0590g Tris,4.9795 gMgSO 4 ·7H 2 O, 0.8628g 谷氨酸钠盐,0.6057g 半胱氨酸,0.1920gEGTA,去离子水溶解后,用0. 1mol/L HCl 调至pH7.4,定容至250ml;反应混合液B(含盐酸羟胺,pH7.4):反应混合液A 的成分再加入80mmol/L 盐酸羟胺,pH7.4;显色剂(0.2mol/L TCA, 0.37mol/L FeCl 3 和0.6mol/L HCl 混合液):3.3176g TCA(三氯乙酸),10.1021g FeCl 3 ·6H 2 O,去离子水溶解后,加5ml 浓盐酸,定容至100ml;40mmol/L ATP 溶液:0.1210g ATP 溶于5ml 去离子水中(临用前配制)。

过表达玉米Zmsh1基因提高转基因烟草的生物量

过表达玉米Zmsh1基因提高转基因烟草的生物量

生物技术进展2017年㊀第7卷㊀第3期㊀203~210CurrentBiotechnology㊀ISSN2095 ̄2341研究论文Articles㊀收稿日期:2017 ̄02 ̄21ꎻ接受日期:2017 ̄03 ̄20㊀基金项目:吉林省科技发展计划项目(20160520060JH)资助ꎮ㊀作者简介:顾韩雪ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为植物生物化学与分子生物学研究ꎮE ̄mail:guhanxue01@163.comꎮ∗通信作者:郝东云ꎬ研究员ꎬ研究方向为农艺性状相关基因挖掘ꎮE ̄mail:dyhao@cjaas.com过表达玉米Zmsh1基因提高转基因烟草的生物量顾韩雪1ꎬ2ꎬ㊀刘㊀玥1ꎬ㊀陈子奇3ꎬ㊀刘艳芝2ꎬ㊀刘相国2ꎬ㊀郝东云1ꎬ2∗1.吉林农业大学生命科学学院ꎬ长春130118ꎻ2.吉林省农业科学院农业生物技术研究所ꎬ吉林省农业生物技术重点实验室ꎬ长春130033ꎻ3.哈尔滨师范大学生命科学学院ꎬ哈尔滨150080摘㊀要:蔗糖合成酶(SuSy)是调控植物体内蔗糖代谢的一类关键酶ꎬ而SH1是玉米SuSy的一种亚型ꎮ研究表明ꎬ玉米SuSy催化活性主要由SH1基因(Zmsh1)决定ꎬ该基因在玉米分子育种中的价值评估是人们关注的热点ꎮ利用农杆菌介导法将玉米Zmsh1转入模式植物烟草中ꎬ发现转基因烟草中SH1酶活力比野生型烟草平均提高了35%ꎬ根和茎的糖代谢关键产物蔗糖和果糖的含量平均增加了23%和28%ꎻ同时ꎬZmsh1的转入显著提高了转基因烟草的总生物量ꎮ研究结果为进一步在玉米中过表达Zmsh1ꎬ评估转基因玉米的产业化应用价值提供了重要的理论参考ꎮ关键词:蔗糖合成酶ꎻZmsh1ꎻ转基因烟草ꎻ生物量ꎻ基因应用价值评估DOI:10.19586/j.2095 ̄2341.2017.0008ResearchonEnhancingtheBiomassofTransgenicTobaccobyOverexpressionofZmsh1GenefromMaizeGUHanxue1ꎬ2ꎬLIUYue1ꎬCHENZiqi3ꎬLIUYanzhi2ꎬLIUXiangguo2ꎬHAODongyun1ꎬ2∗1.CollegeofLifeSciencesꎬJilinAgriculturalUniversityꎬChangchun130118ꎬChinaꎻ2.JilinProvincialKeyLaboratoryofAgriculturalBiotechnologyꎬlnstituteofAgriculturalBiotechnologyꎬJilinAcademyofAgriculturalSciencesꎬChangchun130033ꎬChinaꎻ3.CollegeofLifeScienceꎬHarbinNormalUniversityꎬHarbin150080ꎬChinaAbstract:Sucrosesynthetase(SuSy)isacrucialenzymefamilyregulatingsucrosemetabolisminplants.SH1isoneofthesubtypesofSuSyinmaizeꎬanditsencodinggene(Zmsh1)playsamajorroleinthecatalyticactivityofSuSy.ThusꎬtheevaluationofZmsh1inbiotechbreedinghasattractedagreatdealofattentioninrecentyears.InthisstudyꎬwetransformedZmsh1intotobaccobyAgrobacterium ̄mediatedmethod.TheresultsshowedthatꎬenzymeactivityofSH1inthetransgeniceventsexhibitedanaverageof35%higherthanthewildtypeꎬandcontentsofthekeymetabolitessuchassucroseandfructoseincreasedabout23%and28%respectivelyintherootandstemofthetransgenicevents.AtthemeantimeꎬthetransformationofZmsh1significantlyenhancedthebiomassoftransgenictobacco.ThispreliminarystudyprovidedimportantreferenceforprovingconceptofZmsh1inmaizebiotechbreeding.Keywords:SuSyꎻZmsh1ꎻtransgenictobaccoꎻbiomassꎻproveconceptofgene㊀㊀玉米是我国东北地区第一大作物ꎬ也是我国主要的粮食作物ꎮ玉米合成并在籽粒中大量积累淀粉是其主要的经济价值所在ꎬ蔗糖合成酶在这过程中起着关键作用ꎮ植物蔗糖合成酶(sucrosesynthaseꎬSuSy)是蔗糖进入淀粉代谢途径的首个关键酶ꎬ是1995年Cardini[1]首次在小麦胚芽中发现的ꎮ它是由分子量约为83~100kDa的亚基构成的四聚体[2]ꎮSuSy由3个大家族组成ꎬ依次为单子叶植物SUS族㊁双子叶植物SUSY1族和双子叶SUSYA族[3ꎬ4]ꎮ玉米SuSy(即SUS家族)包. All Rights Reserved.含3种亚型:SH1㊁SUS1和SUS3ꎬ其中SH1是3种亚型中的典型代表[5]ꎬ其编码基因为Zmsh1ꎮZmsh1是由Chourey[6]在玉米皱缩型胚乳突变体sh1(shrunken1)中发现的ꎬ其cDNA序列长度为2746bpꎬCDS区序列长度为2409bpꎬ编码803个氨基酸ꎬ蛋白分子量约为91kDaꎮ大多情况下ꎬSuSy分解蔗糖(最适pH6.0~7.0)生成果糖和腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)ꎬ分解的产物参与植物淀粉合成以储存能量[7]ꎮ对于大多数植物来说ꎬ尤其是在以淀粉为主要储藏物质的组织器官中ꎬSuSy的功能是非常重要的ꎮBaroja ̄Fernndez等[8]发现在马铃薯中过表达内源SuSy基因导致马铃薯块茎膨大ꎬSuSy酶活升高ꎻTang等[9]在胡萝卜中反义表达内源SuSy基因ꎬ结果表明储藏组织中的蔗糖利用率显著下降ꎬ蔗糖大量积累ꎬ淀粉㊁葡萄糖㊁果糖和纤维素也有较少量的积累ꎬ转化植株表型也受到影响ꎬ表现为植株矮小㊁叶面积减少[10]ꎮWorrell等[11]曾在番茄中过表达Zmsh1ꎬ发现转基因番茄果实中SuSy的活性提高ꎬ改变了碳水化合物的分配ꎬ果实重量增加ꎬ表明过表达Zmsh1可以改善作物品质ꎬ提高作物产量ꎮZmsh1主要存在于发育的胚乳中ꎬ表达活跃时期与淀粉积累时期重合ꎬ并且SuSy90%的活性主要由Zmsh1调控[12ꎬ13]ꎬ说明该基因在改变作物品质和增加作物产量方面具有潜在的应用价值ꎮ在不同植物中有关过表达Zmsh1的研究至今很少报道ꎬ然而ꎬ该基因在作物特别是玉米生物技术育种中的价值评估(proveconcept)是人们关注的热点ꎮ依据转基因生物技术育种流程ꎬ特定基因的应用价值评估是首要环节ꎬ通常以模式植物为先行实验材料ꎮ本课题组在模式植物烟草中过表达Zmsh1ꎬ通过对转基因烟草进行分子检测和生理指标测定ꎬ研究转基因烟草生物量的变化ꎬ探讨该基因对烟草生长发育㊁碳水化合物代谢以及生物量的影响ꎬ为实验室评估该基因在转基因玉米增产和品质改良等方面的育种价值ꎬ研究该基因参与玉米籽粒淀粉合成代谢机制提供了理论参考ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀材料受体材料:大叶烟草(NicotianatabacumL.)ꎬ由吉林省农业科学院生物技术研究所保存ꎮ大肠杆菌(Escherichiacoli)感受态细胞DH5α和克隆载体pEasy ̄Blunt购自北京全式金生物技术有限公司ꎻ农杆菌EHA105和植物表达载体pCAM ̄BIA1302 ̄35S ̄gfp由吉林省农业科学院生物所保存ꎮ试验试剂:限制性内切酶SpeⅠ㊁T4连接酶㊁PrimeSTARHSDNA聚合酶㊁PrimeScriptRTreagent(gDNAEraser)反转录试剂盒㊁RNAisoPlusRNA提取试剂盒㊁DNAMarker均购自TaKaRa公司ꎮ主要仪器设备:TC ̄512PCR仪(英国TECHNE公司)㊁DYY ̄10C型电泳仪(六一仪器厂)㊁CHB ̄100恒温金属浴(杭州博日科技有限公司)㊁2 ̄16PK台式冷冻高速离心机(德国SIGMA公司)ꎮ1.2㊀Zmsh1基因克隆和植物表达载体的构建1.2.1㊀基因克隆㊀根据GenBank(www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank)提供的Zmsh1的核酸序列(GeneID:542365)设计克隆PCR引物ꎬ提取玉米B73叶片总RNAꎬ具体方法参照RNAisoPlus试剂盒说明书ꎮ反转录得到cDNAꎬ具体方法参照PrimeScriptRTreagent(gDNAEraser)反转录试剂盒说明书ꎮ以反转录cDNA为模版扩增ꎬ设计以限制性内切酶SpeⅠ为酶切位点的引物Zmsh1 ̄L:5ᶄ ̄GGACTAGTATGGCTGCCAAGCTGACTCG ̄3ᶄ和Zmsh1 ̄R:5ᶄ ̄GGACTAGTATCGAAGGACAGCGG ̄AACCTG ̄3ᶄꎬPCR反应体系:1μL模板DNAꎬ上㊁下游引物各0.5μLꎬ酶10μLꎬddH2O8μLꎮ程序:95ħ5minꎻ95ħ30sꎬ58ħ30sꎬ72ħ40sꎬ30个循环ꎻ72ħ10minꎮPCR产物经过胶回收纯化后连入克隆载体ꎬ转化到大肠杆菌感受态细胞中ꎬ培养后得到的菌液送大连宝生物公司测序ꎬ以确定克隆序列的正确性ꎮ利用ClustalX在线程序(http://www.clustal.org/)比对出烟草(NicotianatabacumL.)和玉米(ZeamaysL.)SuSy氨基酸序列同源性为74.78%ꎮ1.2.2㊀植物表达载体构建和遗传转化㊀利用限制性内切酶SpeⅠ分别切割已经纯化的含有Zmsh1基因的PCR产物ꎬ以及拟连接的植物表达载体质粒pCAMBIA1302 ̄35S ̄gfpꎬ用T4连接酶37ħ共孵育连接并转化至DH5α中ꎬ筛选获得重组质粒ꎬ命名为pCAMBIA1302 ̄35S ̄Zmsh1 ̄gfpꎮ体系和反应条件参照T4DNA连接酶说明书ꎮ采402生物技术进展CurrentBiotechnology. All Rights Reserved.用农杆菌介导的遗传转化方法转入烟草植株ꎮ获得T0代转基因植株ꎬT0代自交得到T1代转基因植株ꎮ1.3㊀转基因烟草的分子检测采用CTAB法[14]ꎬ提取烟草叶片中的基因组DNAꎮ根据Zmsh1序列ꎬ设计PCR特异性引物Zmsh1 ̄L:5ᶄ ̄ATGCCTCCTTTCCTCGTCCT ̄3ᶄꎻZmsh1 ̄R:5ᶄ ̄CTCACGTACTTCCAGAACCCG ̄3ᶄꎮPCR扩增体系和反应程序参考大连宝生物公司技术说明书ꎮ扩增产物进行1%的琼脂糖凝胶电泳(电压135V)ꎬ在紫外凝胶成像仪下观察PCR电泳结果ꎮ1.4㊀RT ̄PCR分析设计RT ̄PCR引物ꎬ提取转基因烟草总RNAꎬ方法参照RNAisoPlus试剂盒说明书ꎬ将RNA反转录为cDNAꎬ方法参照PrimeScriptRTreagent(gDNAEraser)试剂盒说明书ꎮ正反方向引物分别为:RT ̄Zmsh1 ̄L:5ᶄ ̄ATGCCTCCTTTC ̄CTCGTCCT ̄3ᶄ和RT ̄Zmsh1 ̄R:5ᶄ ̄TCGTCGTGC ̄CCTTGTAGTTATG ̄3ᶄꎮ1.5㊀蔗糖合成酶酶活分析酶活测定方法采用蛋白计量方法ꎬ具体参照Zhu等[15]的方法ꎮ1.6㊀蔗糖含量测定蔗糖含量用比色法测定ꎬ具体步骤参照Roe等[16]的方法ꎮ1.7㊀果糖含量测定果糖含量用比色法测定ꎬ具体步骤参照李合生等[14]的方法ꎮ1.8㊀数据分析用SPSS17.0软件对试验数据进行统计学分析[17]ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀转基因烟草的PCR验证选取3株T1代转基因烟草(分别为转化事件9#㊁转化事件4#和转化事件7#)作为实验对象ꎮ为验证经农杆菌转化获得的烟草植株是否为阳性转基因材料ꎬ提取T1代烟草叶片的基因组DNAꎬ以转化质粒为阳性对照㊁Zmsh1基因部分序列为目标产物㊁野生型烟草植株为阴性对照㊁水为空白对照ꎬ进行PCR检测ꎬ产物经1%琼脂糖凝胶电泳检测(图1)ꎬ目标产物条带大小为446bpꎬ与预期结果一致ꎬ初步表明获得转基因阳性烟草ꎮ图1㊀转基因烟草Zmsh1基因PCR产物电泳结果Fig.1㊀ElectrophoresisresultsofZmsh1PCRproductsinthetransgenictobacco.M:Marker(DL2000)ꎻ1:转化质粒(阳性对照)ꎻ2:野生型烟草(阴性对照)ꎻ3~5:转化事件9#ꎻ6~8:转化事件4#ꎻ9ꎬ10:转化事件7#ꎻ11:水(空白对照)ꎮ2.2㊀Zmsh1基因表达分析为分析Zmsh1基因在转基因烟草植株中是否转录表达ꎬ提取T1代转Zmsh1基因烟草植株叶片总RNAꎬ将RNA反转录成cDNAꎬ进行RT ̄PCR分析ꎮ以烟草保守基因L25作为内参基因ꎬZmsh1为目的基因ꎬ野生型烟草植株为阴性对照ꎬ水为空白对照ꎮ结果(图2)表明ꎬ转基因烟草和野生型烟草的内参基因均具有较好的扩增效率ꎬ图2㊀转基因烟草中Zmsh1(A)和内参L25(B)基因的RT ̄PCR产物Fig.2㊀RT ̄PCRproductsofZmsh1(A)andinternalcontrolgeneL25(B)inthetransgenictobacco.M:DL2000Markerꎻ1:转化事件9#ꎻ2:转化事件4#ꎻ3:转化事件7#ꎻ4:野生型烟草ꎻ5:水(空白对照)502顾韩雪ꎬ等:过表达玉米Zmsh1基因提高转基因烟草的生物量. All Rights Reserved.说明RNA质量完好(图2B)ꎮ阴性对照和空白对照均无条带ꎬ1~3泳道为转基因烟草ꎬ能扩增出446bp的目标片段(图2A)ꎬ与目的基因理论片段大小一致ꎬ表明玉米Zmsh1基因在烟草植株中能够正常转录表达ꎮ进一步证明获得转基因阳性烟草ꎮ2.3㊀转基因烟草中蔗糖合成酶活力测定为验证转基因烟草中的蔗糖合成酶具有生物学活性ꎬ本实验结合前人蔗糖诱导光敏色素相互作用因子的表达实验[18]ꎬ选取光合作用的主要场所 叶片(采摘自苗期T1代烟草)为实验对象ꎬ采用紫外分光光度法测定OD值ꎬ对照标准曲线ꎬ由公式计算得到蔗糖合成酶活力ꎮ结果表明:转基因烟草中蔗糖合成酶活力均比野生型烟草高ꎬ转化事件9#的蔗糖合成酶活力最高ꎬ约为野生型烟草的1.5倍(图3)ꎮ2.4㊀转基因烟草中蔗糖含量测定植物中蔗糖合成酶催化反应的底物是蔗糖ꎬ为探究转基因烟草中蔗糖合成酶活力升高对蔗糖含量的影响ꎬ以进一步验证Zmsh1在转基因烟草中的功能ꎬ本研究应用比色法测定现蕾期和开花期T1代转基因烟草不同部位的蔗糖含量ꎮ结果表明ꎬ转基因烟草与野生型烟草的叶和叶脉中蔗糖含量均高于根和茎ꎮ现蕾期的转基因烟草根中的蔗糖含量高于野生型烟草ꎬ在叶和叶脉中蔗糖含量低于野生型烟草ꎻ开花期的转基因烟草根㊁茎㊁叶㊁叶脉中蔗糖含量均高于野生型烟草(表1)ꎮ2.5㊀转基因烟草中果糖含量测定为验证蔗糖合成酶活力升高能否促进植物中蔗糖代谢ꎬ生成果糖ꎮ本研究应用比色法测定现蕾期和开花期T1代烟草根㊁茎㊁叶㊁叶脉中果糖的图3㊀蔗糖合成酶的活性测定Fig.3㊀Activitydeterminationofsucrosesynthase.WT:野生型烟草ꎻ9#ꎬ4#ꎬ7#:转基因烟草ꎮ表1㊀转基因烟草蔗糖含量Table1㊀Sucrosecontentinthetransgenictobacco.野生型烟草(mg/g)转基因烟草9#(mg/g)4#(mg/g)7#(mg/g)现蕾期根58.3ʃ3.276.7ʃ5.6∗59.6ʃ2.463.1ʃ6.1茎61.9ʃ11.895.4ʃ15.3∗52.3ʃ9.772.3ʃ4.4∗叶319.5ʃ11.9270.5ʃ14.8∗300.3ʃ15.9298.3ʃ8.7∗叶脉156.6ʃ1.6134.3ʃ4.3136.8ʃ8.2141.2ʃ7.4开花期根58.0ʃ2.668.7ʃ10.560.1ʃ8.165.9ʃ7.7茎42.3ʃ10.465.7ʃ6.6∗46.1ʃ4.248.9ʃ7.6叶289.8ʃ6.6372.6ʃ3.1∗310.6ʃ8.5329.9ʃ4.6叶脉193.7ʃ11.5205.0ʃ4.3200.6ʃ6.1201.5ʃ5.2㊀注:数据为平均值ʃ标准误ꎬ∗表示与野生型相比在P<0.05水平上差异显著ꎮ602生物技术进展CurrentBiotechnology. All Rights Reserved.含量ꎮ结果表明(表2)ꎬ现蕾期的野生型烟草和转基因烟草植株中ꎬ茎>叶脉>根>叶ꎬ转基因烟草相比野生型烟草ꎬ各部位果糖含量均较高于野生型烟草ꎬ茎中相差较大ꎻ开花期时ꎬ野生型烟草植株中果糖含量:叶>茎>根>叶脉ꎻ在转基因烟草中:茎>叶>叶脉>根ꎮ2.6㊀转基因烟草的生理指标观测为检验Zmsh1对烟草生长和发育的影响ꎬ本研究对T1代转基因烟草的生物量积累和与光合作用有关的生理指标进行观察ꎮ分别以转化事件4#㊁7#㊁9#为观察对象ꎬ连续测量烟草整个生长期的株高变化ꎬ结果表明:转基因烟草生长表现为苗期生长缓慢ꎬ株高比野生型烟草矮ꎬ营养期和生殖期生长迅速ꎬ到生殖生长结束时株高比野生型烟草高(图4)ꎮ由于农杆菌介导法将外源基因转入烟草基因组时插入位点的随机性ꎬ导致3个转化事件9#㊁4#㊁7#烟草的株高等表型出现差异ꎮ比较转基因烟草和野生型烟草生物量ꎬ结果表明ꎬ转基因烟草较野生型烟草生物量显著增加(表3和图6ꎬ彩图见图版二)ꎮ连续观测其生长期内120d的叶绿素含量ꎬ结果表明ꎬ转基因烟草的叶绿素含量较野生型在生长初期含量较低ꎬ两个月后叶绿素含量持续升高并最终高于野生型(图5)ꎮ3㊀讨论本研究在烟草中过表达了玉米蔗糖合成酶基因Zmsh1ꎬ该基因的转入增加了转基因烟草中蔗表2㊀转基因烟草果糖含量Table2㊀Fructosecontentinthetransgenicevents.野生型烟草(mg/g)转基因烟草9#(mg/g)4#(mg/g)7#(mg/g)现蕾期根55.4ʃ6.679.3ʃ8.7∗56.2ʃ3.768.7ʃ4.2茎160.7ʃ10.7249.3ʃ14.2∗171.3ʃ13.5180.5ʃ9.1∗叶50.6ʃ1.085.0ʃ5.1∗60.1ʃ6.572.1ʃ5.1∗叶脉82.7ʃ7.5111.1ʃ8.4∗83.7ʃ6.289.6ʃ8.9开花期根30.1ʃ1.059.4ʃ10.5∗32.6ʃ4.240.2ʃ6.5∗茎89.4ʃ6.4159.5ʃ9.6∗96.3ʃ10.199.5ʃ7.9叶93.9ʃ0.480.3ʃ1.0∗90.1ʃ8.787.6ʃ8.1叶脉41.1ʃ6.565.1ʃ0.6∗46.8ʃ4.749.2ʃ6.4㊀注:数据为平均值ʃ标准误ꎬ∗表示与野生型相比在P<0.05水平上差异显著ꎮ图4㊀转基因烟草株高Fig.4㊀Plantheightmeasurementinthetransgenicevents.WT:野生型烟草ꎻ9#ꎬ4#ꎬ7#:转基因烟草ꎮ702顾韩雪ꎬ等:过表达玉米Zmsh1基因提高转基因烟草的生物量. All Rights Reserved.图5㊀转基因烟草叶绿素含量Fig.5㊀Chlorophyllcontentinthetransgenicevents.WT:野生型烟草ꎻ9#ꎬ4#ꎬ7#:转基因烟草ꎮ图6㊀转基因烟草与野生型烟草植株的对比Fig.6㊀Morphologicalcomparisonbetweenthetransgeniceventsanditswildtype.WT:野生型烟草ꎻ9#ꎬ4#ꎬ7#:转基因烟草ꎮA:转基因烟草和野生型烟草植株比较ꎻB:9#转基因烟草根部以上长5cm茎段ꎻC:野生型烟草根部以上长5cm茎段ꎮ(彩图见图版二)表3㊀转基因与非转基因烟草生物量相关生理指标对比Table3㊀Comparisonofbiomass ̄relatingcharacteristicsbetweenthetransgeniceventsanditswildtype.千粒重(g)茎秆粗(cm)鲜重(g/株)根茎叶干重(g/株)根茎叶株高(cm)叶绿素(PAD)9#1.2ʃ0.2∗1.2ʃ0.1∗6.8ʃ0.2∗32.3ʃ2.9∗105.3ʃ7.9∗1.1ʃ0.1∗4.4ʃ0.6∗8.1ʃ0.8∗44.4ʃ8.8∗1802.4ʃ9.54#0.9ʃ0.10.8ʃ0.15.0ʃ0.424.3ʃ3.874.2ʃ9.3∗0.7ʃ0.12.7ʃ0.35.0ʃ1.337.2ʃ4.31742.3ʃ7.97#0.9ʃ0.20.9ʃ0.15.5ʃ0.525.1ʃ3.4∗85.1ʃ8.4∗0.8ʃ0.32.9ʃ0.25.3ʃ0.636.9ʃ6.61790.1ʃ12WT0.8ʃ0.10.7ʃ0.14.1ʃ0.120.4ʃ1.668.7ʃ4.50.7ʃ0.12.2ʃ0.14.7ʃ0.330.3ʃ4.31706.3ʃ9.3㊀注:9#㊁4#㊁7#:转基因烟草ꎻWT:野生型烟草ꎮ数据为平均值ʃ标准误ꎬ∗表示与野生型相比在P<0.05水平上差异显著ꎮ802生物技术进展CurrentBiotechnology. All Rights Reserved.糖合成酶的活性ꎬ在不同转化事件中该酶的活性表现程度有所不同ꎮ这可能是由于外源基因插入烟草基因组的位置不同所致ꎬ也可能由于玉米Zmsh1基因的表达通过某种机制影响了烟草内源SuSy等酶的活性ꎮ然而ꎬ外源基因是否影响植物內源基因的表达ꎬ还需要进一步实验证明ꎮ蔗糖作为主要的能量来源和调控植物生长发育的信号分子ꎬ在植物生长发育中起着举足轻重的作用[4ꎬ19]ꎮ蔗糖作为光合作用的终产物ꎬ被蔗糖酶水解为单糖而参加器官建成[20]ꎮQuynh等[21]研究表明:光合作用增强和光合性蔗糖的合成增加驱动了蔗糖含量增加ꎬ可能导致光合作用固定碳的增加ꎮBaroja ̄Fernndez等[8]研究发现:在马铃薯中过表达SUS4ꎬ导致块茎中果糖增加12%ꎮ本实验研究结果与前人研究结果相似ꎮ本研究数据表明:与野生型烟草相比ꎬ开花期的转基因烟草根㊁茎㊁叶的蔗糖含量均有显著升高ꎬ整株蔗糖含量平均升高17%ꎮ转基因烟草果糖含量测定结果表明:转基因烟草不同部位中的果糖水平均显著高于野生型烟草ꎬ整株果糖含量平均升高25%ꎮ在胡萝卜[9]㊁马铃薯[18]㊁番茄[22]中ꎬ抑制SuSy酶活性可能会导致叶片和根变小㊁块茎干重降低ꎬ植株矮小等不利表型ꎮ本研究过表达Zmsh1基因后ꎬ转基因烟草生长发育也会受到影响ꎮ转基因烟草苗期生长缓慢ꎬ较之野生型烟草矮ꎻ营养期和生殖期生长迅速ꎬ在生殖生长结束后ꎬ株高均高于野生型烟草ꎮ除此之外ꎬ本研究还发现过表达Zmsh1基因后ꎬ转基因烟草除株高外其他生物量也显著增多ꎬ如:转基因烟草的千粒重增加ꎻ茎秆更粗壮ꎻ根㊁茎㊁叶的干重增多ꎮ这可能是由于细胞中的蔗糖被SH1分解为淀粉合成底物ADPGꎬ促进了各器官中淀粉的生成[23]ꎮ在马铃薯中过表达SUS4导致SuSy酶活增加ꎬ马铃薯干重增多[8]ꎮWang等[24]在番茄中过表达SuSy基因增加了番茄果实鲜重ꎬ提高了产量ꎮ本研究发现ꎬ与野生型烟草相比ꎬ转基因烟草根㊁茎㊁叶的干重分别平均增加了23%㊁55%和40%ꎬ千粒重增加了33%ꎮ实验结果与前人研究相似ꎬ并且转Zmsh1烟草的生物量积累更多ꎮ上述研究为进一步应用Zmsh1基因改良玉米㊁大豆㊁甘蔗等经济作物ꎬ提高产量ꎬ优化果实糖分㊁淀粉等生物性状提供了重要的理论数据参考ꎮ参㊀考㊀文㊀献[1]㊀CardiniCEꎬLeloirLFꎬChiribogaJ.Thebiosynthesisofsu ̄crose[J].Biol.Chem.ꎬ1955ꎬ214(1):149-155. 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蔗糖合成酶的测定方法
一、仪器设备
冷冻离心机、恒温水浴、分光光度计
二、试剂
HEPES-NaOH(50mmol/L,pH7.5)缓冲液,包括50mmol/L MgCI2;2mmol/LEDTA;
0.2%(W/V)BSA;2%PVP;
0.1%间苯二酚:称取0.1g溶解并定溶于100ml 95%乙醇中。

30%盐酸、2mol/L NaOH、100mmol/L UDPG、100mmol/L6-磷酸果糖、100mmol/L果糖
三、操作方法
1、粗酶液制备
称取0.5g样品(植物叶片去掉主叶脉),洗净剪碎,置于预冷的研钵中,加3ml Hepes-NaOH 缓冲液,冰浴研磨,10000×g离心10min。

2、酶活性测定
依次加入50μL粗酶液,
50μLHepes-NaOH缓冲液pH7.5,
20μL 50 mmol/LMgCI2,
20μL 100mmol/L UDPG,
20μL 100mmol/L6-磷酸果糖(20μL 100mmol/L果糖),
30℃中反应30min后,加入200μL 2mol/L NaOH终止反应,沸水煮10min,流水冷却,加入1.5ml 30%盐酸和0.5ml 0.1% 间苯二酚,摇匀后置于80℃水浴保温10min,冷却后置于480nm处,以提前杀死酶活性为空白比色测定蔗糖含量。

同时取50μL粗酶液,加入200μL 2mol/L NaOH,以下同上操作,测定蔗糖含量。

3、蔗糖标线制作:
取0、40、80、120、160、200μg/ml的蔗糖溶液50μL,操作同上,然后以蔗糖浓度为纵坐标,以吸光值为横坐标,得方程。

4、计算
样品中酶活性(μg·g﹣1·h﹣1)=
式中C—反应液催化产生的蔗糖总量(μg);
V1—提取酶液时加入的缓冲液体积(ml);
V2—酶反应时加入的粗酶液体积(ml)
淀粉酶活性的测定
1方法
1.1试剂配制淀粉酶提取缓冲液:0.1mol/L-1柠檬酸溶液(pH 5.6);1%的淀粉溶液:用0.1mol/L-1的柠檬酸缓冲液(pH 5.6)配制;标准麦芽糖溶液(1mg/mL-1);3,5-二硝基水杨酸试剂(DNS试剂):称取6.5 g 3,5-二硝基水杨酸溶于少量水中,移入1000 mL容量瓶中,加入325 mL 2mol·L-1 NaOH溶液,再加入45g丙三醇,摇匀,冷却后定容到1000 mL。

淀粉和麦芽糖为Sigma产品,其余试剂为国产分析纯试剂。

1.2测定方法
1.2.1酶液的提取
将每一个重复的3个果实去皮后切碎混匀,称取其果肉1g,置于预冷的研钵中,加2mL 预冷的0.1mol/L-1柠檬酸溶液(pH5.6)和少量石英砂研磨,将匀浆移入7mL的离心管中,再
分别用1mL的0.1mol/L-1柠檬酸缓冲(pH 5.6)冲洗2次,于4℃下以15000×g离心15min,上清液转移入另一个5mL离心管中,作为酶提取液备用。

1.2.2酶活性的测定
取洁净的试管18支,作标记,每一个样品设1个对照。

总反应体积为0.5mL,测定管含0.2mL的酶提取液和0.3mL的1%淀粉溶液;对照管含0.2 mL的酶提取液和0.3mL的
0.1mol/L-1柠檬酸溶液(pH 5.6,不含底物淀粉)将试管放入恒温40℃的水浴锅中,保温
30min后取出,立即加入1.5mL的DNS试剂终止反应再将试管置于沸水浴中10min,取出后冰浴冷却。

取反应液稀释10倍,测定波长520nm处的吸光值,同上做麦芽糖标准曲线,从标准曲线上查出麦芽糖的含量,计算淀粉酶的总活性。

周蓓云.α-和β-淀粉酶活性的测定.见:中国科学院上海植物生理研究所,上海市植物生理学会编.现代植物生理学实验指南.北京:科学出版社,1999.123~124
酸性转化酶活性的测定
1.酶的制备和活性测定
酶的制备参照Miron&schaffer(199l)以及王永章等(2。

02)的方法,稍做修改。

提取缓冲液为:150mmol/lTris一Hcl(pH8.0),10mmol/lMgC12,10mmol/l抗坏血酸,2mmol/LEDTA 一Na,lmmol/LBenzadine(苯甲脒),0.1mmol/LPMSF和0.2%(v/v)ß一疏基乙醇,视发育阶段不同加入3%(w/,)PvPP。

称取一定量的果肉,加入2-3倍体积冷的提取缓冲液,于高速匀浆器中快速破碎组织至匀浆,16000*g离心20min,上清液对稀释10倍的提取缓冲液(不含PvPP)透析20h,其间更换透析液3次。

经透析的上清液用于可溶性酸性转化酶活性和数量的测定。

离心得到的沉淀物用一定体积的提取缓冲液(不含PVPP)洗涤3遍,离心去上清液,沉淀用2~3倍体积的含0.5mol/LNaCI的提取缓冲液充分悬浮后,低温(4℃)下振荡浸提24h,16000*g离心20min,上清液透析后用于细胞壁酸性转化酶活性和数量的测定。

透析方法同上。

可溶性酸性转化酶和细胞壁转化酶活性的测定参照Miron&Schaffer(1991)的方法,测定反应液为0.1mol/L乙酸一乙酸钠缓冲液(pH4.8),0.1mol/L蔗糖。

用3,5一二硝基水杨酸测定其生成还原糖的量。

蔗糖合成酶的测定方法
蔗糖是重要的光合产物,为植物体内运输的主要物质,又是碳水化合物的暂贮形式之一。

蔗糖合成酶(SS)、(SPS)是植物体内催化其合成的两种酶。

这两种酶在生物体内的功能有所不同。

蔗糖合成酶(SS)以游离果糖为受体,蔗糖磷酸合成酶(SPS)以果糖-6-磷酸为受体。

后者形成的蔗糖磷酸,在蔗糖磷酸合成酶的作用下形成蔗糖。

一般把蔗糖磷酸酯合成酶-蔗糖磷酸酶系统看作是蔗糖合成的主要途径,而把蔗糖合成酶看作是蔗糖分解或形成核苷酸葡萄糖的系统。

UDPG是合成蔗糖的葡萄糖供体,故催化UDPG合成的UDPG 焦磷酸化酶活力的高低与蔗糖合成的速率有十分密切的关系。

蔗糖的合成(二条途径):
1、蔗糖合成酶(非光合组织)UDPG+果糖→蔗糖+UDP
2、磷酸蔗糖合成酶(光合组织)UDPG+F-6-P →磷酸蔗糖+UDP 磷酸蔗糖+H2O→蔗糖+Pi
一、仪器设备
冷冻离心机、恒温水浴、分光光度计
二、试剂
HEPES-NaOH(50mmol/L,pH7.5)缓冲液,包括50mmol/L MgCI2;2mmol/LEDTA;
0.2%(W/V)BSA;2%PVP;
0.1%间苯二酚:称取0.1g溶解并定溶于100ml 95%乙醇中。

30%盐酸、2mol/L NaOH、100mmol/L UDPG、100mmol/L6-磷酸果糖、100mmol/L果糖
三、操作方法
1、粗酶液制备
称取0.5g样品(植物叶片去掉主叶脉),洗净剪碎,置于预冷的研钵中,加3ml Hepes-NaOH 缓冲液,冰浴研磨,10000×g离心10min。

2、酶活性测定
依次加入50μL粗酶液,
50μLHepes-NaOH缓冲液pH7.5,
20μL 50 mmol/LMgCI2,
20μL 100mmol/L UDPG,
20μL 100mmol/L6-磷酸果糖(20μL 100mmol/L果糖),
30℃中反应30min后,加入200μL 2mol/L NaOH终止反应,沸水煮10min,流水冷却,加入1.5ml 30%盐酸和0.5ml 0.1% 间苯二酚,摇匀后置于80℃水浴保温10min,冷却后置于480nm处,以提前杀死酶活性为空白比色测定蔗糖含量。

同时取50μL粗酶液,加入200μL 2mol/L NaOH,以下同上操作,测定蔗糖含量。

3、蔗糖标线制作:
取0、40、80、120、160、200μg/ml的蔗糖溶液50μL,操作同上,然后以蔗糖浓度为纵坐标,以吸光值为横坐标,得方程。

4、计算
样品中酶活性(μg·g﹣1·h﹣1)=
式中C—反应液催化产生的蔗糖总量(μg);
V1—提取酶液时加入的缓冲液体积(ml);
V2—酶反应时加入的粗酶液体积(ml)。

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