甜高粱SAI基因的表达与茎秆糖分积累的相关性分析

【目的】通过检测不同甜高粱品种在各个生育时期叶片和茎秆中SAI基因的差异表达量与含糖量,探讨二者之间的相关性,为研究甜高粱糖分积累机制提供理论依据。【方法】高效液相色谱（HPLC）测定甜高粱品种不同生育时期茎秆中的含糖量,qRT-PCR分析叶片和茎秆中SAI基因的表达水平。【结果】拔节期蔗糖含量很低,主要是还原性糖,抽穗和开花期蔗糖含量显著增加,灌浆和成熟期持续增加至最高值,成熟后又有所下降。高糖品种整个生育时期叶片中SAI基因的表达水平高于中糖、低糖和髓干型三类品种,茎秆中SAI基因的表达水平则相反。甜高粱成熟期糖分含量与叶片中SAI基因的表达量呈显著正相关关系,相关系数达0.7239,而与茎秆中的表达量呈负相关关系,相关系数为-0.5971。【结论】甜高粱茎秆蔗糖积累与SAI基因在叶片和茎秆中的表达水平具有相关性,叶片中SAI基因的表达与蔗糖积累正相关,茎秆中SAI基因表达与蔗糖积累负相关,叶片的相关系数高于茎秆。     

土壤盐分胁迫对甜高粱茎秆糖分积累及蔗糖代谢相关酶活性的影响

【目的】研究土壤盐分胁迫对甜高粱茎秆中糖分积累及蔗糖代谢相关酶活性的影响,探明盐胁迫条件下甜高粱茎秆的糖分积累特征。【方法】以甜高粱杂交品种"辽甜1号"为研究材料,采用高效液相色谱法和酶学测定方法,对5种不同土壤盐分(分别为对照CK(0.102%)、T1(0.215%)、T2(0.250%)、T3(0.300%)、T4(0.459%),以上为质量分数)胁迫下,甜高粱各生育时期(拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期、成熟期)茎秆中的糖分(葡萄糖、果糖、蔗糖)含量和糖代谢相关酶(蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶合成方向(SS-s)、蔗糖合成酶分解方向(SS-d)、中性转换酶(NI)、酸性转换酶(AI))活性进行测定。【结果】(1)甜高粱茎秆总糖在灌浆期积累最多,蔗糖是影响总糖含量的主要因素,土壤盐质量分数在0.215%~0.300%时,总糖、蔗糖含量随盐胁迫程度加深呈现增加的趋势。(2)低盐胁迫(0.215%~0.300%)可使甜高粱茎秆中SPS、SS-d、SS-s、AI活性增加,而对NI活性无显著影响。(3)甜高粱茎秆中总糖含量与蔗糖含量和AI活性呈显著正相关,而与其他酶无显著相关性。【结论】甜高粱茎秆糖分累积是各种酶共同作用的结果,其中AI是调控甜高粱茎秆总糖的关键酶。     

甜高粱的糖分积累与蔗糖合成酶基因表达规律的相关性

以甜高粱品种罗马和W452与普通高粱品种忻粱52不同生育时期的叶片和茎秆为材料,对总糖、蔗糖含量以及蔗糖合成酶(sucrose synthase,SS)基因表达规律进行研究。结果表明:在叶片和茎秆的整个生育期,蔗糖为总糖的主要组成成分,其含量与总糖含量的变化趋势一致;在叶片中,总糖和蔗糖含量从拔节期开始逐渐升高,在灌浆期达到最高,随后又下降,同时通过对SS基因表达规律研究发现,SS基因表达量先于蔗糖含量在开花期达到最高;在茎秆中,蔗糖含量占总糖含量的60%,甜高粱的糖分含量明显高于普通高粱,完熟期时糖分含量达到最高,而SS基因表达规律与在叶片中表达相似,开花期达到最高,随后有所下降。因此,通过研究糖分含量变化趋势与SS基因表达规律为甜高粱分子育种创造了条件。     

桃树子房发育初期蔗糖含量及其相关酶活性的变化

 【目的】研究桃树子房发育初期（从现蕾到花萎）蔗糖含量比率及蔗糖代谢相关酶比活力的变化规律。【方法】以‘京玉’和‘久保’两个桃品种为试材,研究桃树子房发育初期子房、韧皮部、叶片与花瓣中蔗糖、淀粉含量及蔗糖代谢关键酶——酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）、蔗糖磷酸合酶（SPS）和蔗糖合酶（SS）比活力的变化。【结果】两品种各部位中蔗糖积累规律较为相似,韧皮部蔗糖含量比率明显高于其它部位;总可溶性糖在韧皮部中的积累量除盛花期（第10 D）低于花瓣中含量,其余时期均较其它部位高,但总体呈下降趋势。子房发育初期子房和叶片中淀粉含量不断升高,韧皮部中则呈下降趋势,花瓣中含量先降低后升高。AI、NI比活力变化对糖的积累作用不明显,SS合成方向、SPS比活力变化与蔗糖的积累量变化一致,SS分解方向比活力变化对两品种桃树糖的积累和转化作用较为突出。【结论】韧皮部是桃树子房发育初期碳水化合物主要的代谢“源”, 子房发育初期蔗糖代谢相关酶时空性表达受到某些相关因子的调控。     

不同播种期下甜高粱秸秆SS、SPS酶活性的研究

[目的]以新高粱3号(XT -2)和新高粱9号(T601)为研究对象,分析不同播期甜高粱不同生育阶段茎秆SS和SPS酶活性的变化规律及相关性.[方法]在5个不同播期条件下进行了蔗糖和酶活性测定试验.[结果]茎秆的蔗糖含量随着生育期不断升高,成熟期达到最高值.不同品种和不同播期秸秆蔗糖含量有差异,新高粱3号第二播期的蔗糖含量最高,高达7.66;,第五播期最低,仅为1.87;.对于新高粱9号来说第三播期蔗糖含量最高,达9.17;,第二播期最低,仅为6.19;.不同播期和不同品种之间秸秆蔗糖含量与SS、SPS酶活性的相关趋势有差异.除新高粱3号第一播期、第三播期的蔗糖含量与SS酶活性呈极显著相关外,其余播期的蔗糖含量与SS酶活性均呈相关性不显著.不同播期下秸秆蔗糖含量与SPS酶活性均呈相关不显著.[结论]早播时新高粱3号蔗糖含量比较高,晚播时新高粱9号蔗糖含量高.因此新疆,尤其是在北疆新高粱3号糖分积累的最适播期为5月初旬,新高粱9号最适播期为5月中旬.     

甜高粱与普通高粱的物质积累分配变化比较

以3个普通高粱和3个甜高粱品种为材料,研究2种类型高粱茎秆含水率、干物质积累以及糖锤度在七叶期、孕穗期、抽穗期、灌浆期和成熟期5个生育期的变化。结果表明,2种类型的高粱茎秆含水率变化总体趋势相似,除孕穗期外,每个时期甜高粱茎秆含水率都高于普通高粱5%以上。甜高粱与普通高粱在干物质积累分配上呈现2种不同的规律,甜高粱茎秆干重比率大于普通高粱,是拥有籽粒与茎秆2个库的"双库型"作物。甜高粱茎秆糖锤度从七叶期到孕穗期均缓慢上升,孕穗期到抽穗期上升最快,抽穗期到灌浆期继续上升,随后到成熟期出现差别。根据试验结果,从籽粒产量和总糖含量综合考虑,探讨甜高粱的最佳收获时期。     

不同甜高粱品种蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性与糖分积累的关系

以12个品种的甜高粱为材料,测定其叶片和茎秆在4个主要生长时期的可溶性糖含量以及蔗糖合成酶(sucrose syhthase,简称SS)和蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase,简称SPS)的活性变化,对2种酶的活性以及酶活性与可溶性糖含量之间的相关性进行分析,以了解甜高粱体内蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶对糖积累的影响。结果表明:在整个生长时期中,可溶性总糖含量不断提高,成熟期达到最大值。同一时期,茎秆中的2种酶活力大于叶片中的酶活力,在前期,2种酶活力差异不明显,但在生长后期,相同部位的SS活性要大于SPS活性。叶片中可溶性糖含量与SS活性呈极显著正相关(r=0.913,P0.01),与SPS活性也呈极显著正相关(r=0.92,P0.01);茎秆中可溶性糖含量与SS活性呈极显著正相关(r=0.989,P0.01),与SPS活性也呈极显著正相关(r=0.983,P0.01),说明SPS和SS是影响甜高粱糖积累的关键酶。     

30个甜高粱品种糖产量与氮素利用特性

 【目的】探讨不同甜高粱品种糖产量的差异及其与干物质生产分配及氮素利用的关系。【方法】在充分发挥个体生产潜力条件下（大田种植密度15 000株/ha）,采用聚类分析、相关分析及通径分析的方法,对国内外30个甜高粱品种抽穗期和成熟期干物质积累分配及成熟期氮素利用特性进行研究。【结果】依据成熟期整株糖产量进行聚类分析,供试品种划分为早熟低产型、早熟中产型、中熟较高产型和晚熟高产型4类,其中高产型仅占23.3%。与中产和低产型相比,高产型甜高粱品种植株含氮量低,尤其叶片和茎秆N%明显降低,含糖量与植株N%负相关（-0.592**）,是高产甜高粱品种维持较高含糖量的重要原因。高产型甜高粱品种氮在器官间分配比例为茎秆＞叶片＞穗,与成熟期物质分配表现一致,有利于获得高茎秆生物量,同时保障叶源量大、叶片光合同化物供应能力较强。相关分析和通径分析表明,干物质积累量、氮素糖产量生产效率与糖产量均呈极显著正相关,且二者对糖产量都起正直接作用,含氮量则表现相反,对糖产量起负作用。【结论】高糖产量甜高粱品种特征为：在较高含糖量基础上,氮素优先分配给茎秆,显著提高茎秆生物量。高生物量、高氮素糖产量生产效率和低含氮量,可作为选择高产甜高粱的重要衡量指标。     

甜高粱露天贮藏SS、SPS酶活性与蔗糖代谢的研究

[目的]为明确甜高粱茎秆贮存过程中蔗糖降解的关键酶,以期通过对蔗糖降解关键酶的分子调控解决甜高粱茎秆贮存过程中蔗糖易降解的难题.[方法]以新高粱9号(T601)为试验材料,研究了井型去叶去穗、井型带叶去穗堆放贮藏方式下茎秆蔗糖含量与SS、SPS酶活性的变化规律及相关性.[结果]在贮藏期间SPS、SS与蔗糖含量相关性都不显著,蔗糖含量当贮藏达到5个月时,急速下降至最低.[结论]带叶去穗井型贮藏较去叶去穗井型贮藏更有利于甜高粱秸秆蔗糖含量的保存,但是霉变腐烂成为带叶去穗型贮藏的限制性因素,贮藏堆放高度应控制在2m以下.     

结果枝着生叶片对云南省特早熟柑橘糖分含量的影响

【目的】云南省特早熟柑橘果实普遍存在糖分含量低的问题,在探索柑橘果实糖分变化规律的基础上,研究特早熟柑橘结果枝着生叶片对果实糖分积累的影响,为研发提高特早熟柑橘果实糖分含量的栽培技术提供理论依据。【方法】测定了特早熟柑橘兴津早生不同结果枝着生叶片数的叶片和果实的糖代谢相关酶活性变化(S-AI、 SPS和SS活性),以及相对应果实的糖分组成成分(果糖、蔗糖和葡萄糖)含量变化。【结果】结果枝着生叶片数为4片和7片的果实汁胞中葡萄糖和总糖的含量要高于结果枝着生叶片数为1片的果实;汁胞中的蔗糖磷酸合成酶活性(SPS)随着可溶性糖的积累而增加,叶片中蔗糖代谢相关酶(S-AI、SPS、SS活性)则相反;叶片的蔗糖合成酶活性(SS)与汁胞中蔗糖和葡萄糖含量成高度负相关,叶片的酸性转化酶(S-AI)与汁胞中葡萄糖含量成高度负相关;汁胞中的SPS活性与葡萄糖及蔗糖含量成中度正相关。【结论】随着柑橘结果枝上着生叶片数的增加,果实的糖分含量明显增加。研发促进抽生着生叶片数多的结果枝的肥水管理和以其结果为主的花果管理技术,可以提高云南省特早熟柑橘糖分含量。     

高粱可溶性糖含量与SS、SPS酶活性的相关性研究

以5个高粱品系和1个杂交种为试材,研究了不同生长发育时期高粱可溶性糖含量与SS、SPS酶活性的变     

不同播种期对甜高粱生育期糖分含量的影响

[目的]探索不同播期下甜高粱不同生育阶段茎秆糖分含量的变化规律.[方法]对新高粱3号和新高粱9号在5个不同播期条件下的秸秆进行糖分测定试验.[结果]2个品种总糖含量总的变化趋势一致,呈升高的趋势,成熟期达到峰值.2个品种不同播期处理拔节期、挑旗期、开花期、成熟期总糖含量的差异均极显著.新高粱3号总糖均随着播期的延后而降低、新高粱9号总糖均随着播期的延后而升高.新高粱3号不同播期处理还原糖含量呈先升高后降低的变化动态.新高粱3号的还原糖含量始终高于新高粱9号.两个品种在整个生育期蔗糖含量总的变化趋势基本一致,呈升高的变化趋势.[结论]新疆,尤其是在北疆新高粱3号糖分积累的最适播期为5月初,新高粱9号最适播期为5月中旬.     

春化处理对北农1号萝卜碳水化合物含量 及相关酶活性的影响

 【目的】探讨春化处理对萝卜碳水化合物含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响。【方法】低温处理萌动‘北农1号’种子30 d,研究低温春化处理对萝卜叶片（源）及肉质根（库）碳水化合物含量的影响及糖代谢相关酶活性的变化规律。【结果】春化处理‘北农1号’叶片及肉质根蔗糖、葡萄糖、果糖、棉子糖及总糖含量比对照降低,淀粉含量增加。叶片转化酶活性从“拉十字”开始到“拉十字”后21 d（“破肚”前期）高于对照,“拉十字”后28 d（“破肚”结束）转化酶活性降低且低于对照,蔗糖合酶与蔗糖磷酸合成酶活性在整个观察期都低于对照;春化处理促进了肉质根中性转化酶及蔗糖磷酸合成酶活性升高,酸性转化酶与蔗糖合酶活性变化不明显。【结论】低温春化处理影响了萝卜叶片及肉质根蔗糖代谢相关酶活性,碳水化合物代谢分配发生变化,叶片及肉质根中可溶性糖含量减少,抑制了肉质根的膨大。     

外源色氨酸对低氮胁迫下高粱苗期叶片碳氮平衡和衰老特性的影响

【目的】研究外源色氨酸对低氮胁迫下高粱叶片衰老的影响,探讨低氮条件下高粱叶片碳氮平衡与衰老的关系,旨在挖掘高粱耐低氮胁迫的有效调控手段。【方法】选用耐低氮高粱自交系398B和氮敏感自交系CS3541为试验材料,采用水培试验,设置正常氮(5 mmol·L^-1)和低氮(0.5 mmol·L^-1)2个氮水平,并进行50 mg·L^-1外源色氨酸喷施处理,喷施10 d后测定叶片形态、组织结构、光合特性、叶绿素荧光参数、叶片碳氮代谢相关物质含量和酶活性、C/N及衰老相关基因表达水平,并分析低氮胁迫下高粱幼苗叶片C/N与衰老相关基因的相关性。【结果】(1)与正常氮水平相比,低氮胁迫显著降低了398B和CS3541的叶面积,而外源色氨酸处理使398B和CS3541的叶面积显著增加了36.72%和52.06%;外源色氨酸显著增加了低氮胁迫下398B和CS3541的叶干重和叶鲜重。(2)与正常氮水平相比,低氮胁迫下,398B花环结构相对完整,而外源色氨酸处理使叶片细胞排列整齐,花环结构清晰;外源色氨酸显著增加了低氮胁迫下398B叶片叶绿素含...     

不同盐碱地对甜高粱农艺性状的影响

[目的]探索甜高粱在盐胁迫条件下各农艺性状的变化动态.[方法]以2种甜高粱品种为材料,研究不同盐分含量对2种甜高粱农艺性状的影响.[结果]2品种耐盐能力存在着明显的差异.从不同盐分含量的试验地,2品种的出苗率、茎粗、株高和生物产量的变化情况来看,新高粱9号比新高粱3号具有比较强的耐盐能力.2品种在不同盐碱地含糖量差异不一致,新高粱3号含糖量高于新高粱9号.[结论]盐分含量对甜高粱各农艺性状都有影响.研究甜高粱耐盐能力对盐碱化地区甜高粱栽培与种植具有很大的意义.     

复播饲草高粱和玉米产量及营养成分比较

【目的】研究复播饲草高粱和玉米主要营养成分含量及分布规律,为提高饲料质量及新疆南疆饲料资源的开发利用提供科学依据。【方法】利用玉米品种新玉29号和饲草高粱晋牧1号在同等栽培管理条件下,分析麦后复播生产力、营养成分及分布规律。【结果】晋牧1号可以刈割两次,新玉29号收割一次。晋牧1号的合计鲜草产量高于新玉29号,合计产量分别达167 732.73 、76 276.27 kg/hm²,比新玉29号增产119.90%。新玉29号和晋牧1号叶片和茎部的粗蛋白质、可溶性总糖含量的分布规律一致,茎部﹥叶片。新玉29号和晋牧1号叶片和茎部的粗灰分、水分含量的分布规律一致,叶片﹥茎部并差异达极显著(P﹤0.01)。不同刈割期对饲草高粱的营养含量也有一定的影响。第一割茬的粗纤维含量高于第二茬、第一茬的可溶性总糖含量低于第二茬。晋牧1号的含水率高达在77.52%,总糖含量高达 13.61%,极显著高于新玉29号。【结论】晋牧1号和新玉29号的茎部和叶片等不同部位的营养成分及分布规律有差异。晋牧1号比新玉29号对比具有产草量、粗蛋白、粗灰分、水分含量高等优质饲料的特点。     

不同砧木对无核葡萄果实糖分积累的影响

【目的】 筛选出提高无核葡萄果实中可溶性糖含量的优良砧木,为葡萄果实品质调控提供理论依据。【方法】以7种不同砧木嫁接的4年生克瑞森无核葡萄和自根苗为试材,利用HPLC技术测定果实发育过程中葡萄糖、果糖和蔗糖含量,测定糖代谢相关酶活性,分析不同砧木对克瑞森无核葡萄果实中糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的动态变化影响,及二者间的相关性变化。【结果】果实发育过程中克瑞森无核葡萄砧木嫁接苗和自根苗的果实糖分积累主要以葡萄糖和果糖为主,蔗糖为辅。砧木嫁接在不同程度上能够提高克瑞森无核葡萄的可溶性糖的积累,不同砧木之间存在较大差异。5BB、5C、101-14MG和SO4嫁接能够显著提高果实内蔗糖、葡萄糖、果糖和总糖含量,其中101-14MG嫁接苗可溶性糖与自根苗比最大提高了14.67%,促进作用最明显。而贝达和188-08不利于提高果实内糖含量。在果实发育期间各砧木嫁接苗果实蔗糖转化酶(AI和NI)呈先升高后降低的趋势,在发育中期(花后75 d)酶活性达到峰值;而蔗糖合成酶整体呈上升趋势,蔗糖磷酸合成酶(SPS)呈先升后降再升的趋势。与自根苗相比,7个砧木中101-14MG更利于提高克瑞森无核葡萄的AI和SS-c活性,SO4更利于提高其SS-c和SPS活性,嫁接苗果实内糖组分含量与AI、SPS和SS-s活性相关性较大,其共同作用影响了可溶性糖含量的变化,其中SS-s对糖分的积累贡献最大。【结论】7种砧木嫁接的克瑞森无核葡萄中,SO4、101-14MG、5BB和5C嫁接均能够显著提高果实内可溶性糖的积累,其中101-14MG表现最佳。克瑞森无核嫁接苗果实内可溶性糖的积累是AI、SPS和SS-s活性共同调控的结果,其中SS-s是克瑞森无核葡萄果实糖积累中最重要的调控因子。