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土壤碳氮磷转化关键水解酶动力学特征测定方法优化

Methods optimization of kinetic characteristics of key hydrolytic enzymes involved in soil carbon,nitrogen and phosphorus transformation

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摘要土壤碳氮磷转化关键酶参与多糖、纤维素、几丁质、蛋白质和磷酸脂类等物质的转化,是表征土壤质量的重要指标.相较于酶活性,酶动力学特征能更加充分地体现不同底物浓度下酶促反应过程.但目前针对不同土壤理化性质,优化土壤碳氮磷转化关键酶动力学特征测定方法的研究较少,并存在多种数据分析方法.针对不同理化性质的棕壤,采用微孔板荧光法,优化测定条件(底物浓度范围、培养时间、缓冲液、缓冲液pH值和是否加入NaOH溶液)和微孔板板布局以及整合不同研究目的数据分析方法.结果显示:(1)在 0.96-7.67 mg·g-1 的土壤全碳含量范围内,优化后的测定条件为土壤α-D-葡糖苷酶、β-D-葡糖苷酶和酸性磷酸酶底物浓度范围为 0-200 μmol·L-1,培养时间分别为 4、3 和 2.5 h;纤维二糖酶和L-亮氨酸氨基肽酶底物浓度范围为 0-400 μmol·L-1,培养时间分别为 4 和 2 h;N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶底物浓度范围为 0-800 μmol·L-1,培养时间为 4 h.(2)α-D-葡糖苷酶、纤维二糖酶、N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶动力学特征测定需加入NaOH终止液,而酸性磷酸酶和L-亮氨酸氨基肽酶可不添加NaOH终止液.(3)土壤酶动力学特征的常见统计分析主要为酶活性统计分析、酶的生态化学计量特征、单个土壤酶动力学参数及影响因子分析、土壤酶动力学复合特征与影响因子之间的关系分析.综上,土壤碳氮磷转化关键酶动力学特征测定条件应据理化性质优化,统计方法据研究目的而定.