唐菖蒲球茎形成期蔗糖和淀粉代谢及其相关酶活性

以唐菖蒲品种'Rose Supreme'为材料,研究叶片、新球、匍匐茎和籽球中蔗糖、淀粉含量及其相关酶活性变化.结果表明:唐菖蒲叶片中蔗糖含量顺序为叶片>新球、籽球>匍匐茎.叶片和匍匐茎中淀粉含量较新球和籽球低.叶片、新球和籽球中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性较高.唐菖蒲生长发育前期各部位蔗糖合成酶(SS)活性均较低,但后期新球中的SS活性快速升高,叶片中则快速下降.酸性转化酶(AI)活性的高低顺序是叶片>匍匐茎>籽球>新球.叶片中性转化酶(NI)活性较其他部位高,匍匐茎不断增加,新球是先增加后降低.Q酶活性除了叶片外,其他部位均不断增加;总淀粉酶活性变化趋势均是先增加后降低.在唐菖蒲生长发育过程中,蔗糖代谢主要受SPS、SS、AI和NI的综合调控,Q酶和淀粉酶在球茎发育过程中对淀粉代谢起重要作用.     

枣不同品种和果实不同部位糖积累及相关酶活性

【目的】本文旨在揭示不同的枣品种生长发育过程中果实不同部位糖积累特征及其与糖代谢相关的酶活性的关系,为进一步完善枣果实糖积累理论提供依据。【方法】以3个枣品种壶瓶枣、婆婆枣、婆枣为研究对象,利用高效液相色谱等技术测定不同发育时期枣果实果肩与果顶部位的蔗糖、果糖、葡萄糖、淀粉含量及相关酶活性的变化。【结果】1)3个枣品种果肩部位糖积累均早于果顶,且果肩可溶性糖含量均显著高于果顶(P0.05)。在果实发育前期主要积累果糖和葡萄糖,壶瓶枣果实最早开始积累蔗糖,成熟时其含量为果糖和葡萄糖的3~4倍;其次是婆婆枣,其糖积累模式与壶瓶枣相似;婆枣果实糖积累发生最晚,其果糖和葡萄糖含量远高于蔗糖。成熟时婆婆枣果实可溶性总糖含量极显著高于壶瓶枣和婆枣(P0.01)。2)整个果实发育阶段,3个枣品种果实淀粉含量均较低(最高值为6.78 mg·g~(-1)FW),且果肩部位淀粉含量均低于果顶,淀粉酶活性的变化基本与其淀粉含量的变化趋势相反。3)3个品种果肩与果顶部位蔗糖代谢酶活性变化规律相似;在整个阶段,酸性转化酶(AI)活性始终高于中性转化酶(NI),果实发育前期较高活性的转化酶促进了蔗糖的分解;蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性变化与3个品种的蔗糖含量差异及变化趋势均相符;婆婆枣和壶瓶枣蔗糖合成酶的合成方向(SSs)活性分别极显著和显著的高于婆枣,3个品种蔗糖合成酶的分解方向(SSd)活性均较低,品种间无显著差异。【结论】壶瓶枣和婆婆枣为典型的蔗糖积累型果实,婆枣为己糖积累型果实;SPS是调控婆婆枣同时也是影响3个枣品种果实蔗糖积累的共同关键酶,可能也是引起不同枣品种果实糖含量差异的主要原因,枣果实中蔗糖合成酶活性以合成方向为主,壶瓶枣果实糖积累受蔗糖代谢相关酶的综合调控,婆枣果实糖积累还受SSd调控。淀粉酶在3个品种枣果实淀粉积累过程中起着主要调控作用。     

毛竹快速生长期茎秆不同节间碳水化合物代谢的变化

为了揭示毛竹(Phyllostachys edulis)快速生长时期茎秆内碳水化合物代谢规律,本研究以毛竹笋竹为试材,测定茎秆不同节间内蔗糖、葡萄糖、果糖、淀粉和纤维素质量分数,及碳水化合物代谢酶活性。结果显示:可溶性糖在竹篼内最高为77.1 mg·g~(-1),蔗糖、果糖和葡萄糖随着节间的升高而下降,第10节间比第1节间分别降低了35.3%、41.5%和35.3%(P0.01);竹篼中淀粉比基部第1节间高了30.3%(P0.01),从基部到顶部淀粉逐渐上升;纤维素随节间的升高下降,第10节间比第1节间下降了51.6%(P0.01)。从茎秆基部到顶部,转化酶(Inv)活性上升,第4节间达到最高,之后呈下降趋势;蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、支链淀粉酶(PUL)和淀粉磷酸化酶(SP)活性随节间的升高均降低趋势,第13节间比第1节间分别降低了81.6%、87.8%、94.9%和85.2%(P0.01)。蔗糖与葡萄糖之间呈极显著正相关,淀粉与果糖、葡萄糖和纤维素之间均呈显著负相关;SS和SPS酶活性与蔗糖和葡萄糖之间均存在极显著正相关。综上所述,不同节间内碳水化合物质量分数存在差异,茎秆的发育和成熟是由基部到顶部顺次完成的,中下部生长较快;SS和SPS可能是毛竹茎秆碳水化合物代谢的关键酶。     

‘满天星’西番莲花芽分化与坐果期生理代谢效应

为探究西番莲花芽形成与坐果期间的生理生化代谢变化,本研究以‘满天星’西番莲为材料,分析在广西高温季节7-9月份期间的植株各项生理指标的差异变化。结果表明,由于遭遇高温天气,‘满天星’西番莲从8月中旬才开始进入始花期,9月份开始坐果。其植株叶片生理生化指标上,淀粉含量在8月份后均能保持较高水平;α-淀粉酶活性在8-9月则是保持较低活性,到11月4日的坐果期其活性才提高至高水平;而可溶性蛋白含量则随时间进程有所下降。高温季节均降低了蔗糖合成相关酶SPS和SS(合成方向)活性,从而降低蔗糖含量,并随着花芽分化和坐果进程,其SPS和SS(合成方向)活性均下降;对于硝酸还原酶活性则呈Z型变化规律,尤其以结果期11月4日最低。MDA含量在8月19日达到高峰期,之后持续保持高含量;其POD和SOD活性自8月开始提高,尤其是SOD活性。总之,西番莲在高温季节本能启动自身抗氧化系统,而其光合系统、花芽分化所需的营养物质及其氮代谢等均受到不同程度上的抑制。     

涝渍胁迫下白桦叶和茎中可溶性糖和淀粉含量相关性研究

为了解涝渍胁迫下白桦体内可溶性糖和淀粉含量的变化,以2a生白桦实生苗为材料,研究了涝渍胁迫对白桦叶片和茎中可溶性糖和淀粉含量的影响及其之间的相关性。结果表明:在渍水处理条件下,叶片中可溶性糖和淀粉含量呈上升趋势,处理到第60天,可溶性糖和淀粉含量显著高于对照,分别比对照升高了27.1%和41.6%;在淹水处理条件下,叶片中可溶性糖和淀粉含量呈先升高后下降趋势,处理到第60天,淀粉含量显著高于对照,比对照升高了34.1%,而可溶性糖含量与对照差异不显著。在渍水处理条件下,茎中可溶性糖含量呈升高趋势,而淀粉含量呈先下降后升高趋势,处理到第60天,可溶性糖和淀粉含量都与对照差异不显著;在淹水处理条件下,茎中可溶性糖和淀粉含量都呈先上升后下降趋势,处理到第60天,可溶性糖含量显著低于对照,比对照降低了19.5%,而淀粉含量与对照差异不显著。在涝渍胁迫下,叶和茎中可溶性糖含量与淀粉含量均呈显著的正相关,其相关系数分别为0.790和0.623,并且叶片可溶性糖含量与茎中可溶性糖含量也呈显著的正相关,相关系数为0.674。以上结果表明,糖和淀粉的存储和消耗对提高白桦耐涝能力有着积极的生理作用。     

NaCl和Na_2SO_4胁迫对香樟光合特性的影响

利用NaCl和Na2SO4盐溶液模拟土壤盐胁迫,对2年生香樟叶片的光合特性进行研究。结果表明,随胁迫程度的加强和时间的延长,叶片叶绿素含量呈下降趋势,至42天显著低于对照;净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)呈下降趋势;胞间二氧化碳浓度(Ci)呈先降后升的趋势。短期(14天以内)盐胁迫处理,Pn下降以气孔限制因素为主;较长时间(大于14天)盐处理,Pn下降转向非气孔限制因素。高盐浓度对香樟的伤害大于低盐浓度;同浓度情况下,NaSO处理比NaCl伤害更大。     

夏季遮荫改善大田牡丹叶片光合功能的研究

利用气体交换和叶绿素荧光分析技术,研究大田牡丹叶片在自然光照和夏季遮荫处理下光合作用日变化.结果表明:自然光下夏季牡丹叶片的净光合速率(Pn)明显低于春季,2个生长季节Pn日变化差异明显,即春季的Pn日变化呈"单峰型"曲线,夏季的Pn日变化为"双峰型"曲线,有明显的光合"午休";羧化效率(CE)变化趋势与Pn相似;表观量子效率(AQY)中午降低,下午逐渐回升;光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率Fv/Fm和最大荧光Fm日变化为倒"单峰型"曲线,中午明显降低;与夏季自然光下相比,夏季遮荫处理(遮光50%)的牡丹叶片Pn、AQY、CE升高;气孔限制值(Ls)和叶温(t1)降低;Fv/Fm和Fm中午下降幅度显著减小.这些结果说明:夏季晴天中午高温、强光下,牡丹叶片PSⅡ反应中心发生了可逆失活,PSⅡ功能下调,光合作用的光抑制明显发生,遮荫可减轻光抑制,改善光合功能以增加光合产物积累.     

Na2SO4胁迫对沙枣幼苗生长和光合生理的影响

采用盆栽控制试验,研究了不同浓度(0、60、120和180 mmol·L-1)Na2SO4胁迫对沙枣幼苗生长和光合特性的影响。结果表明:(1)盐胁迫对沙枣幼苗生长具有显著的抑制效应。不同浓度Na2SO4胁迫沙枣的株高、侧枝数、总叶面积、单株叶片数、比叶面积以及各组织(除根)生物量均显著低于对照,且均随盐胁迫浓度的升高呈下降趋势,而根冠比值则由对照的0.153 1显著增加到180 mmol·L-1Na2SO4胁迫幼苗的0.348 7。(2)盐胁迫显著降低了沙枣幼苗的光合能力。随着Na2SO4胁迫的加剧,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均呈下降的趋势,而气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)则依次增加,且Pn下降主要受气孔限制;180 mmol·L-1Na2SO4胁迫沙枣幼苗的Pn、Gs、Ci和Tr分别为对照的71.57%、30.85%、67.15%和51.65%,而Ls和WUE则分别为对照的1.91、1.38倍。(3)盐胁迫强度与幼苗株高、总叶面积、单株叶片数、比叶面积、茎生物量、叶生物量、总生物量等生长指标以及Pn、Gs、Ci、Tr等光合参数呈极显著负相关,叶片的光合参数与总叶面积、单株叶片数呈显著或极显著正相关,而叶片的生长指标、光合参数与幼苗的株高生长和生物量累积也呈显著或极显著正相关。     

盆栽和地栽‘洛阳红’牡丹根系的碳氮代谢动态

牡丹在容器中栽培时常常出现生长不良、花蕾败育等现象,极大地限制了牡丹的推广和应用.不良的环境条件(特别是温度)与根系营养成分的缺乏是牡丹花蕾败育的主要原因.对牡丹催花前后根系营养物质变化的研究表明:牡丹经催花后,无论是开花还是未开花(有叶无花),根系中淀粉、N、P、K、Mg的含量均明显降低,钙和游离硫的含量升高(高志民等,2004);牡丹开花前后根系中淀粉含量差异显著,牡丹根是主要的养分贮藏器官,为开花提供所需营养物质(高志民等,2007).     

遮阴对油用牡丹幼苗根系性状的影响

为研究遮阴对多年生油用牡丹品种“凤丹”根系生长的影响,以油用牡丹品种“凤丹”为材料进行了试验,设置5种不同程度的遮阴处理：不遮阴(CK)、透光率为全光照的85%(Z1)、70%(Z2)、55%(Z3)和40%(Z4),并对不同处理下油用牡丹根系的总根长、根系总表面积、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性进行了分析。结果表明：随着遮阴强度的增加,“凤丹”牡丹幼苗根系总根长以及过氧化物酶的活性有逐渐降低的趋势,根系总表面积、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量呈现先升高后降低的趋势,根系丙二醛含量则呈现先降低后升高的趋势。Z1处理的根系总表面积和可溶性糖含量较对照显著升高,其根系丙二醛含量显著低于其他处理。当透光率为全光照的50%～65%时有利于根系维持较高的可溶性蛋白含量。综上所述,试验条件下透光率为全光照85%的轻度遮阴处理有利于“凤丹”幼苗根系保持良好的生理活性,透光率≥55%时显著抑制牡丹根系的生长发育。