论文部分内容阅读
兜兰属(Paphiopedilum)是兰科(Orchidaceae)植物中一个濒危类群，具有较高的观赏价值和较高的药用价值，开发应用前景十分光明。在我国，近年来人们对兜兰属野生资源进行掠夺式的开采，使其生存的环境受到严重破坏，许多珍稀的种类濒临灭绝。由于对兜兰生物学、生理学特征认识缺乏，因此对兜兰进行有效保护十分困难。
本实验以带叶兜兰、紫纹兜兰、亨利兜兰、硬叶兜兰四种兜兰为材料，对其生理生化特性进行探讨，研究环境因素对兜兰生长和发育的影响。使用CI-340光合速率测定仪，测定光合作用能力并绘制四种兜兰的光响应曲线、CO2响应曲线和温度响应曲线，得出四种兜兰的光补偿点在20μmol/(m2s)左右，光饱和点在400-600μmol/(m2s)之间，其中硬叶兜兰的光饱和点最高，紫纹兜兰、亨利兜兰次之，带叶兜兰光饱和点最低。四种兜兰的C02补偿点在50-100μmol/mol之间，CO2饱和点均大于2000μmol/mol。四种兜兰的最适生长温度在25℃左右。使用叶绿素荧光仪测定兜兰叶绿素荧光参数，得出带叶兜兰、亨利兜兰的光化学启动速率高于紫纹兜兰、硬叶兜兰，但紫纹兜兰、硬叶兜兰对光能的利用效率比带叶兜兰、亨利兜兰高。四种兜兰的光合特征表明了阴生性特点。
采用硫酸铵分部沉淀、离子交换层析与凝胶过滤层析的方法，进行兜兰Rubiseo的分离纯化研究。纯化的Rubisco经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳呈2条谱带，一条带为Rubisco大亚基，分子量51.5-54.5kD；另一条为Rubisco小亚基分子量15-16kD。用偶联酶的方法和氧电极的方法分别测定Rubiseo的羧化活性和加氧活性，粗酶液的羧化活性和加氧活性测定结果表明，羧化活性和加氧活性大小依次为硬叶兜兰>紫纹兜兰>亨利兜兰>带叶兜兰，羧化活性的大小顺序与光响应曲线所反映的光合作用能力一致；紫纹兜兰、亨利兜兰的羧化/加氧值相对高于硬叶兜兰、带叶兜兰。30℃下，四种兜兰Rubiseo对底物RuBP的Km值分别为：带叶兜兰1.26mmol/L，紫纹兜兰0.94mmol/L，亨利兜兰1.19mmol/L，硬叶兜兰0.93mmol/L，对底物的亲和程度小，催化活性低；最大反应速率Vmax为：带叶兜兰558.16μmol/(min.mL)，紫纹兜兰1391.79μmol/(min.mL)，亨利兜兰683.57μmol/(min.mL)，硬叶兜兰1452.86μmol/(min.mL)。研究了不同温度和不同pH的酶提取液对兜兰Rubisco羧化活性的影响，结果表明，在30℃时Rubisco羧化活性最大，小于25℃和大于30℃时活性下降较快；在pH为8.0时所测得的羧化活性最大，在等电点(pH=6.0)附近几乎探测不到羧化活性；说明在酶提取液pH为8.0，反应温度在30℃时的Rubisco羧化活性最大。