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1、实验六、吲哚乙酸氧化酶活性的测定,南京师范大学 生命科学学院,一,实验目的与要求,了解吲哚乙酸氧化酶的生理功能和分布;掌握测定植物体吲哚乙酸氧化酶活性的方法。,二,实验材料与试剂,1,材料 绿豆幼苗的下胚轴。2,试剂20mmol/L的磷酸缓冲液(pH6.0);1mmol/L的2、4-二氯酚;1mmol/L的氯化锰;200ug/mL 的吲哚乙酸(少量乙醇溶解后定容);试剂B:0.5mol/LFeCl3-35%过氯酸(V:V=1:50),(使用前混合,避光保存)。,三、实验原理,1、知识背景,知识背景:植物的生长物质,定义:调节植物生长发育的物质。分类:1、植物激素(plant hormone)在
2、植物体内合成、并从产生处运送到别处,对发育产生显著作用的微量有机物;2、一些具有植物激素活性的人工合成物质。,五大类激素的生理功能,五大类激素的产生部位,生长素是什么,1934年提取:吲哚乙酸(IAA),苯乙酸(PAA),吲哚丁酸(IBA),具有生长素效应的还有:,生长素的发现,燕麦胚芽鞘,Darwin的向光性实验,燕麦胚芽鞘去除顶端,Darwin的向光性实验,燕麦胚芽鞘加不透明帽子,燕麦胚芽鞘加透明帽子,达尔文的推测:,单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,当这种刺激传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲。,詹森的实验(1910)和拜尔的实验(1914),詹森实
3、验证明:胚芽鞘尖端产生的刺激物可以透过琼脂片。,拜尔实验证明:弯曲生长是因为顶尖产生的刺激物分布不均匀造成的。,燕麦胚芽鞘去除顶端,加琼脂块,燕麦胚芽鞘去除顶端,加处理过的琼脂块,的实验,实验结论总结,生长素的产生部位:,生长素的作用部位(胚芽鞘的生长部位),胚芽鞘的感光部位:,胚芽鞘的尖端,胚芽鞘的尖端下段,胚芽鞘的尖端,结论:,胚芽鞘顶端能产生化学物质,向下传输到去顶胚芽鞘,并影响后者的生长;Went称这种化学物质为生长素;1934年首次提取纯化出刺激生长的物质,经鉴定为吲哚乙酸(IAA)。,单侧光使背光一侧比向光一侧生长素分布得多;背光一侧的细胞纵向生长的快,结果使得茎朝向生长慢的一侧弯
4、曲。,生长素为什么能引起向光弯曲?,生长素的产生部位,生长素的分布,生长素的运输方向,主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子。,大多集中在生长旺盛的部位。,从植物体形态学上端向形态学下端运输。,根:背向根尖运输,茎:背向茎尖运输,生长素的分布与运输,A,生长素的生理作用和最适浓度,低促高抑,生长素浓度的调节方式:,生长素的结合:束缚生长素 自由生长素,无活性 有活性,与糖、氨基酸等结合,合成、降解、运输、结合、区域化,生长素的降解:,1)光氧化;2)酶促降解,脱羧降解(吲哚乙酸氧化酶IAA oxidase),不脱羧降解,2、综上所述,吲哚乙酸氧化酶能调节植物体内IAA的水平,从而影响植物的生长。生长素
5、分布在生长旺盛的部位,IAA氧化酶分布在生长不旺盛的部位。酶活力的大小可以用破坏IAA的速率表示,即:IAA氧化酶活力=IAA减少的速率,3、实验设计,在无机酸存在下,IAA能与FeCl3作用,生成红色的螯合物。该物质在530nm处有最大光吸收峰。,比色法(分光光度法),注意:如果待测物与另一底物反应后 1,生成稳定的产物;2,产物有特定的光吸收峰。,三,实验步骤,1,提取IAA氧化酶 称取0.5g绿豆下胚轴,分次加入预冷的磷酸缓冲液(pH6.0)5mL,冰浴研磨,4000rpm离心20分钟,取上清液,即为粗酶液。,两管分别混匀,25 水浴保温30min。,2,IAA氧化酶与IAA的反应,3,
6、测定IAA氧化酶活性,混合试剂B:0.5mol/LFeCl3+35%过氯酸(V:V=1:50)30min后另取2支试管,每支加入试剂B 4mL,再按表加入反应液orIAA的梯度浓度溶液各2mL。,2支试管于40 下保温30min,使反应液呈红色。530nm处测OD值,分别记为OD实验、OD对照。,4.制作标准曲线,另取7支试管,每支加入试剂B 2mL,再按表加入IAA的梯度浓度溶液各1mL。以0管溶液调零,分别测定530nm处吸光值。,同时,配制IAA梯度浓度溶液各10mL,5、结果计算,以06管的IAA浓度为横坐标,以相应的OD值为纵坐标,绘制标准曲线。根据实验、对照管的OD值,在标准曲线上查出相应的IAA浓度。IAA氧化酶活性(ugIAA/g FW.h),(C对照-C实验)*VT*V,=,1,VT:酶液总体积;V:步骤2所得反应液体积;V1:反应所用酶液体积,四、思考题,步骤(一)中为何取材时去除子叶与胚根,留取胚轴?反应混和液为何中加入氯化锰和2、4-二氯酚?IAA氧化酶在植物的生长发育过程中一般起着什么作用?为何在生产实践中一般不用IAA,而用NAA或2、4-D等生长调节剂?,