小麥硝酸還原酶活性日周期的摘要：為了探究小麥硝酸還原酶活性的日周期變化，以生長期的小麥為材料，在保持光照面積、小麥葉片質量相同的情況下，采用活體法測定小麥植株在早、中、晚。三個不同時間段的硝酸還原酶的活性。結果表明，小麥在一天的13點到14點之間其硝酸還原酶活性為0.0301(μgNaNO2·g-1鮮重·h-1)，早上7點到8點的酶活性為0.0286(μgNaNO2·g-1鮮重·h-1)，晚上18點到19點的酶活性為0.0186(μgNaNO2·g-1鮮·h-1)。由此可以得出在這三個時間段內硝酸還原酶活性波動大，中午的酶活性最強，但中午和早上的酶活性并沒有顯著性變化，但是晚上的酶活性變化就非常明顯，其明顯低于早上和中午的酶活性。因此小麥硝酸還原酶的活性與光照強度的變化是一致的，當光強度高，硝酸還原酶活性高，相反，當光強度弱，硝酸還原酶活性相對較弱。關鍵詞：小麥；硝酸還原酶；活性引言：日周期影響著植物的生長發(fā)育，近年來，許多學者以擬南芥為材料，研究日周期對植物生理的影響，并取得了許多有益的成果。但以小麥麥苗為研究材料，以硝酸還原酶活性為指標研究日周期對植物生理的影響未見報道。故本研究以小麥為材料，分別從早、中、晚三個不同時間段來測定小麥中硝酸還原酶的活性，一方面了解目前小麥的生長狀況，另一方面了解日周期對小麥麥苗生理的具體影響，為農業(yè)生產一、硝酸還原酶的分布、活性及生1952年，H.Evance等人首次在紅色鏈孢菌中發(fā)現了硝酸還原酶的存在[1]。我國科學家曾經也用實驗證明，假如在不含有硝酸鹽的溶液中放入水稻的幼苗，則會導致硝酸還原酶逐漸的消失。但是如果把它放在含有硝酸鹽的溶液中，其體內硝酸還原酶又會逐漸的出現。人們還在細菌、真菌以及高等植物的根、莖、葉等許多組織和器官中發(fā)現了硝酸還原酶，但是也有一些植物的NR存在于特定的細胞中[2]。每種植物的種類和器官都有所不同，故其硝酸還原酶的分布和活性也會有著不同。許多的研究表明，大部分的硝酸還原酶分布在植物的葉片中，這是由于大部分的硝酸鹽被根部吸收后，通過木質部轉運到葉片中從而被還原。如今有實驗已經證實硝酸還原酶一般位于細胞質中，但是同時國外也有研究表明，硝酸還原酶位于葉綠體中或者是這兩處都有存在[3]。在植物的盛花期和結莢盛期嫩葉中硝酸還原酶的活性是最高的，最低的是在成熟的葉片中而剛長成的葉片中硝酸還原酶的活性是居于二者之間的。隨著生育歷程的逐漸降低，一直到鼓粒期達到最低值。在大多數植物體內，氮素是需求量最大的礦質營養(yǎng)元素同時也是需要經過施肥補充的重點營養(yǎng)物質.大部分植物的氮源主要是來源于硝酸鹽，其還原、同化和植物光合作用中CO的還原同化有著相同的重要意義。硝酸還原酶是NO-N同化的關鍵酶和限速2酶，對調節(jié)硝酸鹽代謝有著至關重要的作用。目前為止，有許多的研究認為，硝酸還原酶的活性高低可以有效的反映出植物的營養(yǎng)狀態(tài)以及氮素的代謝水平，常常被作為一種育種的指標。NO-N在農業(yè)上有著非常重要的作用，如果使用不當會引起許多的問3-題。如過量施用氮不僅容易引起NO-N污染環(huán)境和水體，而且也易導致硝態(tài)氮在農產品中積累從而引起食品安全等問題。除此之外，硝酸還原酶還參與其他重要的生理調節(jié)過程，如催化NO-N產生重要的信號物質NO等。二、實驗原植物吸收的NO，首先通過硝酸還原酶的催化，被還原成NO。被還原的NO能夠從組織內到外界溶液當中，并且還能夠在溶液中累積，故只要測2--2出反應液中NO的含量，就能夠計算出酶的活性。NO的含量可以采用磺胺比色來進行測定。三、實驗材料與方1.實驗材料（1）供試作物新鮮的小麥(TriticumAesti)葉片，采摘學校門前小麥地。2）實驗試劑蒸餾水；KNO(分析純)；NaHPO(分析純)；NaHPO(分析純)；磺胺(分析純)；α-萘胺(分析純)；NaNO（分析純）；濃HCL；濃冰醋酸。（3）實驗儀器722型分光光度計（魔億科貿有限公司）；FA2004N.電子天平(上海精密科學儀器有限公司)2．實驗方法（1）繪制標準曲線7支20mL的試管，編號后，按照表1順序添加試劑。并同時搖動試管使各試劑混O勻，混勻后在35C溫箱中保溫30分鐘，冷卻，用分光光度計在在520nm波長下進行比色，并讀出光密度，繪制標準曲線。（2）取樣分別在同一天的7時，13時和18時在同一塊實驗田的同一區(qū)域隨機取樣5～10株小麥裝入塑料袋中，并立即帶回實驗室，剪下小麥葉片，并用水洗干凈，然后用吸水紙吸干表面的水分。用打孔器將葉片打為相同大小的小圓片，然后在蒸餾水中沖然后用吸水紙把水吸干，迅速稱取2份相同質量的樣品(0.35g)，分別放在2個50毫升的三角瓶中，按照表3加入緩沖液，0.2mol·LKNO溶液和蒸餾水，并以1瓶為對照，2瓶作為處理。然后將反應液和葉圓片一起放入到注射器中，并要同時用手指堵住注射器出口的小孔，使注射器不漏氣，用力拉注射器使其真空，抽出葉圓片中的空氣，待葉圓片完全沉于溶液中，放氣后，把三角瓶放在30C的溫箱中，將酶放在暗中處作用30分鐘。（3）NaNO含量的測定保溫后振蕩三角瓶2分鐘，待葉圓片沉淀后取反應液1毫升分別加入到兩只試管中，O然后在每支試管中加入磺胺試劑2毫升以及α-萘胺試劑2mL，混勻后，將試管放在30C的溫箱中保溫30min，冷卻后，用分光光度計在520nm波長下進行比色。記錄光密度，在標準曲線上查出NaNO的含量。（4）結果計算Z表示硝酸還原酶活性(μgNaNO·g鮮重·h)；C表示是在標準曲線上查出21的1號三角瓶NaN平均含量C表示是在標準曲線2號三角瓶NaN2平均含量V表示的是反應溶液的總t表示的是測定的時W表示的是樣品質四、結果與分本實驗以三天為一周期，每次實驗重復3次并取其平均值。第一個周期的三天，天氣晴朗，測得的酶活性如表4：可以看出：小麥硝酸還原酶的活性在一天內的中午時間段活性最高，早上時間段的酶活性稍低點，但是差別不是太大，而晚上時間段酶活性達到最低，其酶活性明顯低于其他兩個時間段所測得的酶活性。第二個周期的三天中，以陰雨天氣為主，測得的硝酸還原酶日周期變化的平均值?？梢钥闯觯涸趯嶒灥牡诙€周期中，酶活性在晚上時間段達到最大值，但是和其他兩個時間段的酶活性變化不太明顯，相差不是很大，幾乎可以忽略。第三個周期的三天，天氣情況與第一個周期的天氣情況基本一致，所測得的硝酸還原酶日周期變化的平均值所示?？芍←溝跛徇€原酶的活性在一天內的中午時間段活性最高，早上時間段的酶活性稍低點，但是差別不是太大，而晚上時間段酶活性達到最低，其酶活性明顯低于其他兩個時間段所測得的酶活性.然而在本次實驗中，第二個周期測得的數據與其他兩個周期測得的數據所得結果不一致，這很有可能與天氣有關。本次實驗研究表明，小麥硝酸還原酶活性不是恒定的，在13點到14點達到最高值，之后就會逐漸下降，在18點到19點達到最低值，故小麥硝酸還原酶活性有一種自主變化的趨勢。五、討論資料顯示，在關于“植物組織硝酸還原酶活性的測定”實驗項目的相關書籍中并沒有說明材料的采樣時間，但有部分學者認為下午的酶活性要高于上午，故在下午進行實驗效果會更好些。這與本實驗結果是相符的。在早期，有些研究者就曾發(fā)現植物硝酸鹽的還原存在時間節(jié)律，近些年就有研究認為這是屬于植物自主的生物鐘現象。本實驗以小麥為材料，研究表明小麥硝酸還原酶的活性與光照強度的變化相一致，當光照強度高時，硝酸還原酶的活性就高，反之，當光強度弱時，硝酸還原酶的活性就會故在農業(yè)操作中，我們應當在早上九點鐘之前或者下午五點鐘之后對小麥進行施氮肥。中午由于硝酸還原酶活性較高，易導致硝態(tài)氮在農產品中積累從而引起食品安全等問題故中午時間段不適宜是氮肥。該實驗，并沒有對小麥的每一個生育期以及小麥晝夜變化的酶活性規(guī)律進行深入探討，希望在以后的“植物組織硝酸還原酶活性”實驗中能夠更進一步完期可以更好的幫助我們去及時的了解小麥的生理狀況，為農業(yè)的高產量、高質量提供更多的參考資料。參考文獻[1]李健身.硝酸還原酶活性的調節(jié)[J].陰山學刊，2009，23(1)：40-41.[2]趙越，魏自民，馬鳳鳴.不同水平銨態(tài)氮對甜菜硝酸還原酶和谷氨酰胺合成酶活力的影響[J]中國糖料，2003(1)：22-[3]吳平，印莉萍，張立平等.植物營養(yǎng)分子生理學[M]，北京：科學出版社，2001，51-65.4]封克，湯炎，張素玲.銨離子對不同基因型水稻吸收硝酸根離子的影響[J].植物生理學通[訊，2001，37(3)：192-5]MarschnerH.高等植物的礦質營養(yǎng)[M].李春儉.等.譯.2版.北京：中國農業(yè)大學出版社.2001：161-16]趙洪祥，徐克章，楊光宇，等.吉林省82年來育成大豆品種的產量和葉片部分生理特種變化及其相互關系[J].作物學報，2008，34(7)：1259-1265.7]布坎男BB，格魯依森姆W，瓊斯RL.植物生物化學與分子生物學[M].翟禮嘉，顧紅雅，白書農，譯.北京：科學出版社，2004：662-68]吳雨華.歐美國家地下水硝酸鹽污染防治研究進展[J].中國農學通報.2011.27(：84-2909]樊懷福，郭世榮，杜長霞，等.外源NO對NaCl脅