專利名稱：一種根瘤固氮酶活性測定的改進方法
技術領域：
本發明涉及一種植物體內酶活性測定的改進方法，尤其是豆科植物根瘤內一種根 瘤固氮酶活性測定的改進方法。
背景技術：
空氣中氮氣含量高達78%，但空氣中的這些氮氣分子是穩定的惰性氣體，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固氮酶的作用將分子氮轉變為氨的過程，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。根瘤內部固氮酶活性的高低標志著植物固氮效率 的高低，對植物生長發育和產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反應后，向 瓶中加入0.5mol的NaOH終止固氮酶反應，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，會導致酶活性的變化。此外，采用加入NaOH終止反應的方法不能立刻停止 根瘤對乙炔的還原反應。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。本項發明所涉及的這種豆科植物根瘤內一種根瘤固氮酶活性測定的改進方法是 在多年試驗基礎上獲得的一種快速、簡便并可準確測定根瘤固氮酶活性的改進新方法。
發明內容
根瘤固氮過程是在根瘤內部通過固氮酶的作用，并利用寄主植物提供的能量將分 子氮轉變為氨的過程。根瘤內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 長發育和產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域具有重要作用。本項發明解決其技術問題所采用的技術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時 間。室溫下反應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、根瘤鮮重和干重。本發明的有益效果是(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，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，試驗人為誤差減小；(3)到達反應時間后立刻用注射器從反應 瓶中抽取反應混合氣體插在橡膠皮塞上備用，注射器中乙炔還原反應立刻終止，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時間。 室溫下反應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、根瘤鮮重和干重。
權利要求
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時間。室溫下反應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、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時間。室溫下反應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、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 優先權日2010年4月7日
發明者丁偉, 曹麗娟, 楊隆華, 程茁 申請人:東北農業大學