摘要[目的]研究大豆种子脂肪氧化酶（LOX）活性与种子活力及耐藏性的关系。[方法]以107个大豆品种（系）为试验材料，测定新收获种子的LOX活性和电导率；将种子常规贮藏7个月，再测定陈种子的LOX活性和电导率，对新、陈种子分别进行LOX活性与电导率的相关分析。[结果]新、陈大豆种子的LOX活性均与种子浸泡液电导率不存在相关性。[结论]研究初步认为，大豆LOX活性与种子活力及耐藏性没有明显关系。
关键词大豆；LOX活性；电导率；耐藏性
中图分类号S565.1文献标识码A文章编号0517-6611（2014）24-08330-03
Study on the Correlation between Seed Storability and Activity of Soybean Lipoxidases
GU Qianqian， ZHANG Wenming et al（Agricultural School， Anhui Agricultural University， Hefei， Anhui 230036）
Abstract[Objective] The paper was to study the relationship of LOX activity between soybean seed vigor and storability. [Method] The new seeds and old seeds stored in 7 monthes conventionallly of 107 soybean varieties were taken advantage of materials to determine the lipoxygenase （LOX） activity and the electric conductivity. Then， the relationship between the seed storability and the lipoxidases activity in soybean was analyzed. [Result] The result showed there are no correlation between the lipoxygenase activity and the soaked electric conductivity in new and old soybeans seed. [Conclusion] It was preliminary thought that there was no significant relationship between lipoxygenase activity and seed storability in soybean seed.
Key wordsSoybean； LOX activity； Electrical conductivity； Storability
大豆是世界上最经济的食物蛋白质来源，人类获取植物蛋白大多数来自于大豆。目前我国农业工作者更多关注的是作物高产、优质及抗病虫害等目标，种子检验也主要检验种子的纯度、净度、发芽率和水分等指标，而对种子耐藏性问题的研究不够深入。随着我国粮食作物的连年增产，粮食贮藏问题日益凸显，据估计，我国贮藏1年以上的粮食损失率平均约为8%，有些地区损失率高达25%，特别是不耐贮藏的油料作物，损失率相对较高[1]。
脂肪氧化酶（EC1.13.11.12，Lipoxygenase， 简写为LOX）普遍存在于植物细胞的微粒、胞质和液泡中[2-3]，是一类不含血红素铁、催化含有顺-顺1，4戊二烯结构的多聚不饱和脂肪酸加氧反应、生成具有共轭双键过氧化氢物的酶蛋白，是多聚不饱和脂类的酶系家族[4]。LOX参与的生理过程涉及损伤、病原攻击、种子萌芽、果实熟化、植物衰老、脱落酸和茉莉酸合成，LOX 也在正常的植物生长和生殖生长过程中作为营养储藏蛋白，参与脂类迁移、响应营养胁迫、调节“源”与“库”的分配[3]。LOX最先在大豆蛋白制品中被发现[5]，它能催化大豆及其制品中不饱和脂肪酸氧化，产生醛、酮等有害物质，使大豆发生酸败等劣变现象[6]。大豆种子中LOX的含量比较多，约占大豆种子蛋白质总量2%。因此，广泛深入开展大豆LOX在生长发育、种子劣变、伤害反应和抗有害生物等方面功能的研究，对植物新品种的选育和种子的安全贮藏具有重要意义。
3讨论
测定种子活力的方法有很多种，如幼苗生长测定、电导率测定、加速老化试验、抗冷测定、复合逆境测定等，但这些方法仍在不断完善，不同的研究及作物其适宜的种子活力测定方法也不尽相同。目前，浸泡液电导率测定和加速老化试验已被列入国际种子检验规程，是种子活力测定的标准化方法。该试验采用电导率法测定大豆种子活力，并以电导率作为大豆种子活力及耐藏性的间接指标，通过对新、陈大豆种子LOX活性与电导率的相关分析，推测大豆LOX活性与种子活力及耐藏性的关系。
许多研究证实，由于LOX能催化细胞膜中不饱和脂肪酸和贮藏脂质氧化，形成脂肪酸氢过氧化物和自由基，细胞膜中多不饱和脂肪酸氧化会引起细胞膜通透性增加，从而导致细胞中Ca2+水平增加、磷脂酶活化和游离脂肪酸释放，不饱和脂肪酸氧化形成自由基、氢过氧化物和碳酰化合物又会对蛋白质、膜结构、细胞组织及DNA造成破坏，细胞膜的破坏又会引起种子活力丧失[20-21]。Trawatha研究大豆种子LOX与种子劣变关系的结果表明，大豆品种Century及其LOX缺失近等位基因系（缺LOXl，3、缺LOX2，3和缺LOX 3 3种类型）在贮藏期间种子发芽率和活力丧失的规律和速率相同，贮藏条件一致的情况下，正常材料和缺失体材料种子短期内寿命没有明显差异，因此认为大豆种子中LOX与大豆种子劣变可能无关[21-22]。有学者的研究亦表明，大豆种子LOX的缺失对种子劣变没有明显影响[23]。但李金库等对玉米LOX的初步研究则认为，LOX2可能是玉米种子脂质过氧化过程中的关键酶，LOX1，2的缺失可能在一定程度上抑制了丙二醛的合成而减轻玉米种子陈化的程度[24]。
该试验得出，大豆新、陈种子LOX活性与浸泡液电导率不存在相关性，但均与绝对电导率显著正相关，大豆新种子与相对电导率极显著负相关，大豆陈种子与浸泡液电导率、相对电导率均不存在相关性，其原因有待进一步研究。
参考文献
[1] 胡晋.种子贮藏加工学[M].北京：中国农业大学出版社，2010.
[2] LOISEAU J，VU B L，MACHEREL M H，et al.Seed lipoxygeanses：occurrence and functions[J].Seed Science Research，2001，11：199-211.
[3] 胡廷章，胡宗利，屈霄霄，等.植物脂肪氧化酶的研究进展[J].生物工程学报，2009，25（1）：1-9.
[4] KHN H，THIELE B J.The diversity of the lipoxeygenase family[J].FEBS LEtt，1999，449：7-11.
[5] TAKANO K.Advances in cereal chemistry and technology in Japan[J].Cereal Foods World， 1993，38：695-698.
[6] 麻浩，官春云.大豆LOX生理作用研究进展[J].大豆科学，1999，18（1）：62-67.
[7] 王景升.种子活力及其检测方法[J].种子，1987（2）：51-55.
[8] 张春山，雷平.玉米种子活力测定方法及其评价[J].种子，1994（2）：27-28.
[9] YAKLICH R W，ABDULBAKI A.Variability in metabolism of individual axes of soybean seeds and its relationship to vigor[J].Crop Sci，1975，15（3）：424-426.
[10] DENNIES TEKRONG.Soybean seed referee for the accelerated ageing test1999，2000[J].Seed Technology，2001，23（2）：173-179.
[11] 张文明，郑文寅，任冲，等.电导法测定大豆种子活力的初步研究[J].种子，2003（2）：34-36.
[12] 郑文寅，姚大年，张文明.大豆种子活力评定指标的研究[J].种子，2007，26（12）：70-73.
[13] 汪瀚宇， 刘佳赢，项超，等.浅谈种子活力测定方法[J].新农村，2010（4）：27-28.
[14] BEWIEY J D，BLACK M.种子生理[M].何译英，等，译.Heidelberg：SpringerVerlag，1982.
[15] 王文秀，杨春燕，张孟臣.大豆LOX的遗传规律[J].河北农业大学学报，2001，24（3）：17-25.
[16] 阎彩霞，张彩英，马峙英，等.大豆种子LOX研究进展[J].河北农业科学，2005，9（2）： 82-88.
[17] 蒋和体，今泉勝已，佐藤匡央.大豆LOX酶活性变化研究[J].中国粮油学报，2006，21（3）：133-135.
[18] 余友玲，张文明，郑文寅，等.大豆种子活力及其与LOX活性相关性的研究[J].种子，2013，32（4）：9-12.
[19] 张春庆，王建华.种子检验学[M].北京：高等教育出版社，2006.
[20] HILDEBRAND D F.Peroxidative responses of leaves in two soybean genotypes injured by two spotted spidermites[J].Economic Entomology， 1989，79：1459-1465.
[21] TRAWATHS S E，TEKRONY D M，HILDEBRAND D F.Soybearl lipoxygenase mutants and seed longevity[J].Crop Sci，1995 35：862-868.
[22] 王金龙，李星华，陈宛妹，等.大豆LOX与籽粒营养品质关系的研究[J].中国粮油学报，2000，15（3）：36-39.
[23] 高荣岐，张春庆.作物种子学[M].北京：中国农业出版社，2010.
[24] 李金库，王玉娟，张瑛，等.玉米LOX缺失种质耐储藏特性的研究[J].中国粮油学报，2006，21（6）：143-147.
相关热词搜索： 电导率 相关性 大豆 活性 种子
