瓜尔豆发育过程中碳水化合物含量的变化

研究了瓜尔豆生长发育过程中叶片、种荚及籽粒中蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性的变化、糖类物质的组成及其含量的动态变化,以揭示可溶性糖的合成对瓜尔豆胚乳中半乳甘露聚糖和淀粉积累的影响。结果表明,进入开花期（播种后45 d）后,叶片、种荚和籽粒中SS和SPS活性均呈降低趋势。籽粒中的SS和SPS活性呈正相关,且显著高于叶片和种荚中相应酶活性。叶片中葡萄糖（Glc）含量高于蔗糖（Suc）。种荚中可溶性糖含量与Suc含量均呈单峰曲线,在籽粒直径5 mm时达峰值,两者呈正相关。Suc是种荚中暂存含量最多的可溶性糖,但其含量与SS和SPS活性无显著相关性,它主要来自叶片。种荚中Suc含量与籽粒碳水化合物总量（可溶性糖+多糖）呈负相关,它是籽粒碳水化合物合成的重要物质来源,还与籽粒库的建成有关。随种子发育,籽粒可溶性糖含量呈逐步下降趋势。籽粒发育前期,叶片同化物以Suc的形式运输并大量积累在种荚中,当籽粒直径达5 mm后迅速由种荚卸载至籽粒。但卸载期籽粒Suc含量较低,且显著低于种荚,说明籽粒Suc迅速转化为其他可溶性糖,并进一步用于多糖合成。籽粒直径为4 mm至5 mm时是种荚由“源”到“库”转换的临界期,这时籽粒中淀粉积累较迅速,半乳甘露聚糖在籽粒直径达5 mm后进入迅速积累期。     

NaCl胁迫下3个甜高粱品种生理指标的比较研究

为了筛选出耐盐能力较强的品种,在NaCl胁迫下,以T601、‘辽甜一号’和XT-2甜高粱品种为材料,设计盆栽实验的方法,在0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6% NaCl胁迫下,观察生理性状,并对甜高粱各品种叶绿素和丙二醛含量进行测定。结果表明,不同浓度NaCl胁迫下,3种甜高粱品种幼苗叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量随着处理时间的延长均呈下降的趋势。各品种各处理叶片叶绿素含量均小于对照。T601叶绿素含量最大,其次为‘辽甜一号’,XT-2最小;3个甜高粱品种幼苗叶片中的丙二醛含量随着浓度的增加和时间的延长均呈增加的趋势。T601和‘辽甜一号’对照丙二醛含量小于XT-2,受到NaCl胁迫后,XT-2各处理丙二醛仍然大于其他2个品种。T601各处理丙二醛大于‘辽甜一号’。根据3个品种受NaCl胁迫后的叶绿素和丙二醛含量的比较,可以初步确定3个品种的耐盐能力大小顺序为T601 > ‘辽甜一号’ > XT-2。     

菜用大豆籽粒不同部位蔗糖积累及关键酶活性研究

田间种植可溶性糖含量不同的3个菜用大豆品种,在R5.5、R6、R6.2、R6.5和R7期取样,分析籽粒种皮、子叶和胚轴中蔗糖含量及4种关键酶活性动态,结果表明,籽粒不同部位蔗糖积累呈先增加后下降的趋势,R6.2期是高峰期,此时期品种台292、中科毛豆1号和品系121的胚轴蔗糖含量比子叶分别高57.6%、53.6%和44.2%;比种皮分别高71.6%、75.3%和73.6%。由于子叶干重占整粒重90%以上,因此整个籽粒的蔗糖含量主要由子叶决定。子叶的蔗糖磷酸合酶(SPS)活性高于胚轴和种皮,在R6.2期表现更加明显,且蔗糖含量高的品系121子叶中SPS活性高于另外2个品种;蔗糖合酶(SS)在籽粒形成期活性变化呈前期高于后期的趋势,最高值出现在灌浆前期R5.5期胚轴中;两种转化酶活性变化差异较大,中性转化酶(NI)活性一直呈不断下降趋势;籽粒不同部位NI活性无明显差异,而酸性转化酶(AI)活性差异较大;胚轴和子叶中AI活性明显低于种皮,且种皮中AI活性与种皮中蔗糖积累显著负相关(r=–0.59)。蔗糖积累与4种关键酶活性的相关分析发现,籽粒中蔗糖的含量并非受某一种酶绝对调控,SPS活性与SS+AI+NI活性总和之差与籽粒中蔗糖的积累显著正相关(r=0.53^**)。     

共生期与种植密度对棉田套播油菜生长及产量的影响

为探讨共生期和密度对棉田套播油菜生长和产量的影响, 设置3个共生期: 棉油共生10 d (T10)、20 d (T20)和30 d (T30)及4个种植密度 30 (D1)、45 (D2)、60 (D3)和75万株 hm^–2 (D4)裂区试验。结果表明: (1)同一密度下, 延长共生期, 越冬期、蕾薹期和花期绿叶数、叶面积指数均增加, 促进了根系及地上部干物质累积, 根冠比、株高、根茎粗增加, 茎秆酸不溶木质素和总木质素含量下降, 可溶性糖、半纤维素和纤维素含量升高。油菜根倒角度虽增加, 但茎倒角度、总倒伏角度减小, 油菜单株和群体产量均增加, 以T30D2群体产量最高。(2)密度对油菜生长和产量的影响因共生期不同存在差异。相同共生期处理下, 随密度增加, 单株绿叶数减少, 根系干物质、地上部干物质累积量降低, 单株产量降低。T30条件下, 叶面积指数(LAI)随密度增加呈先增后减的趋势, 在D3密度时, LAI最大; 在T20、T10条件下, LAI则随密度增加而增加。群体产量与LAI变化趋势一致。在T30、T20处理下, 茎倒角度随密度增加呈先降后增趋势, 在T10处理下, 则逐渐增加, 与茎秆纤维素含量变化趋势相反, 两试点均为T30D3田间总倒伏角度最小。(3)武穴及天门试点棉田套播油菜产量所要求的共生期及密度最优配置分别为29.8 d、48.8万株 hm^–2, 29.7 d、57.6万株 hm^–2; 在此配置下, 两试点油菜产量理论值分别为3243.0、3082.8 kg hm^–2, 与当地棉田套播油菜常用栽培模式(共生期15 d, 密度15.0~22.5万株 hm^–2, 产量约2625 kg hm^–2)相比, 可实现增产23.5%、17.4%。     

不同水氮处理对豫麦49-198籽粒抗氧化物含量的影响

2012-2013年度, 在温县和郑州大田条件下, 研究不同水氮处理对冬小麦品种豫麦49-198籽粒总酚、类黄酮、类胡萝卜素含量及抗氧化活性的影响。结果表明, 在施纯氮0~300 kg hm^–2范围内, 所有观测指标均随施氮量的增加而增加, 以施氮300 kg hm^–2处理最高。随灌水次数(0~2次)的增加, 总酚、类黄酮含量和抗氧化活性呈先增加后降低趋势, 以灌拔节水处理最高;类胡萝卜素含量在不同试点间表现不一致。水氮耦合, 以灌拔节水+施氮240~300 kg hm^–2处理的抗氧化物含量及抗氧化活性较高, 而总酚、类黄酮及类胡萝卜素的积累量则以灌拔节和开花水+施氮240~300 kg hm^–2处理较高。相关分析表明, 籽粒总酚、类黄酮含量与抗氧化活性均呈显著正相关, 表明总酚、类黄酮含量增加可以提高小麦籽粒抗氧化活性;不同深度土层土壤水分含量及硝态氮含量与籽粒抗氧化物质含量的相关性存在差异, 总体而言, 氮含量有助于总酚及类胡萝卜素含量的积累, 而水分含量可能有助于类黄酮含量的提高。     

番茄果实生长发育过程中糖的代谢

通过测定番茄果实生长发育过程中蔗糖、果糖、可溶性总糖、淀粉的含量和糖代谢中涉及到的蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶、酸性转化酶、中性转化酶的活性,研究了番茄果实生长发育过程中糖的代谢过程。根据番茄果实的生长发育曲线和相对日生长率,可以将番茄的生长发育过程按开花后39 d作为分界点分为2个阶段,39 d之前为产量形成期,之后为品质形成期。在产量形成期内,果糖和可溶性总糖含量逐渐升高,淀粉含量逐渐下降,蔗糖含量先升高后下降,变化不剧烈,以积累淀粉为主。同期AI和NI的活性较低,SS和SPS的活性较高。在品质形成期,果糖含量升高,淀粉含量下降,蔗糖和可溶性总糖变化不明显,以积累果糖为主。AI和NI的活性急剧升高,SS和SPS的活性很低。统计分析表明,番茄果实单果重量与淀粉含量、淀粉含量与NI活性呈显著负相关,可以参考淀粉的含量和NI的活性进行番茄高产研究。果糖含量与淀粉含量呈显著负相关,与SS和AI,NI的活性均为显著正相关;番茄果实中的可溶性总糖与淀粉含量呈显著负相关,与SS的活性呈显著正相关,可以参考SS和AI,NI的活性进行高果糖含量的品质研究。     

不同密度下大麦灌浆期可溶性糖与淀粉含量的动态变化及相关分析

为探明春大麦可溶性糖含量与籽粒淀粉组分含量的关系,以蒙啤3号和蒙啤5号为试材,设375,450,525,600万株/hm²共4个密度处理,于2018—2019年研究不同种植密度下大麦灌浆期叶片、茎秆和籽粒可溶性糖与淀粉组分含量的动态变化,分析了其对籽粒淀粉组分形成的影响。结果表明,2 a 2个品种各处理叶片、茎秆和籽粒可溶性糖含量随着灌浆进程均呈单峰曲线变化,峰值在花后21 d出现;随着种植密度增加先升高后降低,最大值在525万株/hm²密度处理出现。2 a 2个品种各处理籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量随着灌浆进程呈逐渐上升趋势,随着种植密度增加先升高后降低,峰值均为525万株/hm²处理。相关分析显示,各灌浆阶段叶片、茎秆和籽粒可溶性糖含量与成熟期籽粒淀粉组分含量均呈极显著正相关关系;通径分析显示,对成熟期籽粒总淀粉含量影响最大的是花后21 d叶片、花后7 d茎秆和籽粒可溶性糖含量,通径系数分别达到1.002 3,0.580 4和0.745 5;对直链淀粉含量影响最大的是花后35 d叶片、花后7 d茎秆和籽粒可溶性...     

甜菜蔗糖代谢相关酶活性与糖积累关系的研究

在甜菜不同生育时期同步测定了块根和叶片中的可溶性总糖、果糖和蔗糖含量及蔗糖代谢相关酶-酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,并对糖积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明,甜菜蔗糖代谢的相关酶对块根的糖积累的影响要高于叶片;甜菜块根和叶片中的合成和分解酶类是协同作用进行糖积累过程,并非哪类酶在单独发挥作用;整个生育期甜菜块根的可溶性总糖、果糖和蔗糖含量均大于叶片,苗期块根中果糖是块根糖积累的主要产物,叶丛形成期块根中蔗糖是块根糖积累的主要产物.     

甜高粱蔗糖合酶表达与蔗糖积累的相关分析

以甜高粱为原料生产酒精是一种有潜力的生物能源途径,了解甜高粱蔗糖积累机理对生物能源开发具有重要意义。以两个甜高粱品种为材料,利用Western blotting技术检测高粱叶片和茎秆中蔗糖合酶(Sucrose Synthase, SS)的表达,分析其与蔗糖积累的相关性。结果表明,甜高粱叶片和茎秆中的SS蛋白质表达量在发育早期(拔节期、抽穗期)较低,发育后期(开花期、灌浆期和腊熟期)明显升高,在开花期最高。同2个普通高粱品种相比,在发育后期2个甜高粱品种叶片和茎秆中SS的表达明显增加,且与茎秆中的蔗糖积累相关,推测这是甜高粱与普通高粱蔗糖含量差异的重要原因。试验结果为选育甜高粱品种和提高茎秆蔗糖含量提供了一条可能的策略。     

不同基因型大豆叶片蔗糖合成酶活性变化动态的研究

选用6个不同基因型的大豆品种,运用框栽的方法,研究了大豆蔗糖合成酶(SS)含量的变化动态。结果表明:大豆叶片SS分解方向的活性在幼嫩叶片中呈先升高后降低的趋势,成熟叶片仅表现出有下降的趋势,但不同品种间没有显著差异;合成方向的酶活性在不同品种间、不同叶位上未表现出一致的规律性;SS分解方向的酶活性极显著高于合成方向的酶活性,说明在大豆叶片中SS主要起分解蔗糖的调节作用;SS活性与大豆叶片中的蔗糖含量间具有正相关性,其中绥农14和不结瘤大豆的幼嫩叶片中SS合成方向的酶活性与蔗糖含量间达到了显著水平(r值分别为0.765和0.732);不结瘤大豆成熟叶片的SS分解方向的酶活性与蔗糖含量间具有极显著的正相关性(r=0.986)。     

蔗糖代谢中蔗糖磷酸合成酶(SPS)的研究进展

蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase,SPS)参与植物的生长发育,而植物生长发育所需要的光合产物大部分以蔗糖的形式供应和运输,其中蔗糖磷酸合成酶是蔗糖进入各种代谢途径所必需的关键酶之一。本文综述了蔗糖磷酸合成酶生物学功能,基因表达调控及进化,SPS基因的克隆及遗传转化植株的表现;并进一步对蔗糖磷酸合成酶的研究作出设想。     

花生籽仁发育过程中糖分积累特征及蔗糖代谢酶活性分析

花生籽仁的含糖量与其食用品质和加工特性密切相关,为了明确花生籽仁发育过程中糖分积累特征以及与蔗糖代谢相关酶活性的关系,以3个不同蔗糖含量的花生品种为材料,分别比较了它们在籽仁发育不同时期可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量以及蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)、中性转化酶(NI)、酸性转化酶(SAI)等蔗糖代谢关键酶的活性差异。结果表明不同品种在籽仁发育过程中的糖组分含量及酶活性变化规律相似;无论是合成方向还是分解方向,都以SS活性值相对最高;相关性分析显示,籽仁发育后期蔗糖含量与NI呈极显著负相关,与SPS呈显著正相关。推测可以在花生籽仁趋于成熟时,通过调节NI和SPS活性来提高其蔗糖含量。     

青贮玉米秸秆中性洗涤纤维与蔗糖合成酶活性之间的关系

摘要：以十个秸秆中性洗涤纤维（NDF）含量差异明显的青贮玉米杂交组合为材料,研究了生育时期青贮玉米蔗糖合成酶活性与秸秆NDF含量之间的关系。为改善青贮玉米NDF含量,育成低纤维高品质青贮玉米品种提供理论依据。结果表明,不同青贮玉米组合的秸秆NDF含量与蔗糖合成酶活性有关,且秸秆NDF含量与蔗糖合成酶活性成负相关。验证了蔗糖合成酶作为纤维素合成的关键酶,通过将蔗糖分解为UDPG,为纤维素合成提供直接底物的规律。     

施氮量对不同品种春玉米穗位叶蔗糖合成的影响

以高淀粉玉米、糯玉米和甜玉米为试验材料,研究了氮肥施用量对春玉米穗位叶蔗糖合成的影响。结果表明,春玉米穗位叶的蔗糖含量、光合速率以吐丝后7d最高,随灌浆进程的推进,呈逐渐降低的趋势,氮肥处理之间差异明显,不同品种对氮素反应不同。磷酸蔗糖合成酶活性与光合速率变化基本一致。春玉米吐丝后穗位叶中蔗糖合成酶活性呈单峰曲线变化,在吐丝后28d活性最高（但各品种N0处理在吐丝后21d活性最高）,35d以后迅速下降。品种间存在差异。     

脱落酸与赤霉素对瓜尔豆蔗糖代谢酶类的影响

研究了脱落酸与赤霉素对瓜尔豆叶片和种子发育过程中糖代谢相关酶活性的影响。结果表明,脱落酸与赤霉素处理均能降低酸性转化酶活性,赤霉素(500mg/L)对中性转化酶与酸性转化酶活性降低程度最大。赤霉素(500mg/L及750mg/L)在整个生育期增加叶片蔗糖合成酶与蔗糖磷酸合成酶活性,脱落酸(2.64mg/L,1.32mg/L及3.96mg/L)及赤霉素(250mg/L)均不同程度地降低蔗糖合成酶与蔗糖磷酸合成酶活性。各处理间差异达到显著水平。低浓度的脱落酸(1.32mg/L)降低种子中性转化酶和蔗糖磷酸合成酶活性;高浓度的脱落酸(2.64mg/L及3.96mg/L)能提高种子的中性转化酶、酸性转化酶、蔗糖合成酶与蔗糖磷酸合成酶活性。低浓度的赤霉素(250mg/L)能相对降低瓜尔豆种子内的中性转化酶、酸性转化酶、蔗糖合成酶与蔗糖磷酸合成酶活性,而高浓度的赤霉素(500mg/L及750mg/L)则明显地升高中性转化酶、酸性转化酶、蔗糖合成酶与蔗糖磷酸合成酶活性,表现出较强的蔗糖合成与分解能力。 ;     

双重化控对春玉米灌浆期穗位叶和籽粒蔗糖代谢关键酶活性的影响

以中单909和吉单35为材料,设置乙矮合剂和聚糠萘合剂双重化控处理,研究玉米穗位叶和籽粒中蔗糖代谢相关酶活性的动态变化,探讨双重化控调控玉米碳代谢的生理机制,为建立玉米高产稳产的化学调控技术提供理论基础。结果表明,双重化控提高了灌浆期穗位叶蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,尤其显著提高灌浆后期(花后50 d)蔗糖合成能力,提高灌浆前期(花后10~20 d)穗位叶蔗糖含量,降低后期(花后30~50 d)蔗糖含量。双重化控处理对玉米籽粒蔗糖合成酶(合成方向)和蔗糖磷酸合成酶活性的影响较小,蔗糖合成酶分解方向活性呈升高趋势;中单909籽粒蔗糖含量灌浆前期(花后10 d)升高,灌浆后期(花后50 d)降低,花后20~40 d影响不显著,吉单35籽粒蔗糖含量花后10~20 d降低,30~40 d升高,50 d没有显著差异。双重化控处理提高了中单909和吉单35灌浆中期和灌浆中后期灌浆速率,使两品种粒重和产量均显著提高,分别比对照增产4.61%和7.78%。本研究说明,乙矮合剂和聚糠萘合剂双重化控处理可通过调控源库蔗糖代谢关键酶的活性,促进蔗糖在源端的合成和在库端的降解,从而促进碳同化物向籽粒的转运,达到高产。