珠芽蓼單寧含量和結(jié)構(gòu)特征以及珠芽蓼單寧-15N標(biāo)記蛋白質(zhì)的合成.pdf

1、陸地生態(tài)系統(tǒng)的傳統(tǒng)氮循環(huán)模式認(rèn)為，土壤中的無機(jī)氮是植物養(yǎng)分的主要來源，然而近年來許多研究結(jié)果表明，在氮礦化嚴(yán)重受限的地區(qū)如北極苔原和高寒草甸，土壤中的有機(jī)氮也可能構(gòu)成植物養(yǎng)分的重要來源。其中的研究多數(shù)集中在植物直接吸收土壤中游離的氨基酸方面，而對(duì)于植物菌根真菌分解復(fù)雜有機(jī)氮化合物如單寧—蛋白質(zhì)絡(luò)合物并吸收利用其中氮素的研究非常有限。
　　植物單寧是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的次生代謝產(chǎn)物,單寧不僅能夠幫助植物抵御病害，降低動(dòng)物的采食率

2、，它在陸地生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)中還起到重要的作用。凋落物中的單寧可與植物體內(nèi)或土壤中的蛋白質(zhì)結(jié)合，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，對(duì)絕大多數(shù)土壤生物都具有抗性。有研究表明，產(chǎn)生單寧的植物有可能通過其菌根真菌分解這種單寧-蛋白質(zhì)絡(luò)合物，獲取其中的氮源，從而在與鄰近植物的養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)中占優(yōu)勢(shì)。
　　本研究選取甘肅甘南藏族自治州瑪曲縣高寒草甸中富含單寧的植物珠芽蓼(Polygonum viviparum L.)作為研究對(duì)象，分離提取植物體中的單寧，并通過真菌

3、培養(yǎng)獲得穩(wěn)定同位素15N標(biāo)記的菌絲蛋白質(zhì)，之后進(jìn)行單寧—蛋白質(zhì)絡(luò)合物的合成。實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)定了瑪曲珠芽蓼單寧的含量，單寧的單體類型，單寧絡(luò)合蛋白質(zhì)的能力，以及15N蛋白質(zhì)絡(luò)合物的C:N比，從而為今后研究富含單寧植物吸收土壤中復(fù)雜有機(jī)氮的研究提供實(shí)驗(yàn)材料。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）瑪曲珠芽蓼單寧的種類主要以縮合單寧為主，新鮮葉片各器官中單寧含量順序?yàn)楦痉N子＞花＞鮮葉＞莖＞枯葉，凋落物中的單寧含量可以達(dá)到30.82 mg STE/

4、g DW（mg sorghum tannin equivalent/g dry weight）。珠芽蓼單寧絡(luò)合蛋白質(zhì)能力較強(qiáng)?？s合單寧的結(jié)構(gòu)單體主要為兒茶素（catechin，C）、沒食子兒茶素（gallocatechin，GC）、表兒茶素（epicatechin，EC）和表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）；
　?。?）15N標(biāo)記的真菌蛋白質(zhì)可通過立枯絲核菌的培養(yǎng)獲得，培養(yǎng)條件為

5、25℃，震蕩速度120 rpm，培養(yǎng)箱避光培養(yǎng)。培養(yǎng)基為改良Richard培養(yǎng)基，成分為 H2O，K2HPO4·7H2O。FeSO4·7H2O，Agar，MgSO4·7H2O，其中碳源為蔗糖，氮源為KNO3，以15N-KNO3為氮源的處理組比以14N-KNO3為氮源的對(duì)照組生長(zhǎng)速率較慢；
　?。?）珠芽蓼單寧可與真菌蛋白質(zhì)絡(luò)合形成單寧-蛋白質(zhì)絡(luò)合物，絡(luò)合物C:N為10.52±0.73。
　　本項(xiàng)研究得到以下結(jié)論：珠芽蓼富含單