水稻灌浆期籽粒中淀粉合成关键酶的活性变化及其与灌浆速率和蒸煮品质的关系

 以10个水稻品种(系)为材料,研究了灌浆期籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPase)、淀粉合成酶(SSase)和淀粉分支酶(Q-酶)活性变化及其与灌浆速率、胶稠度(GC)、碱化值(ASV)和直链淀粉含量(AC)的关系。结果表明,籽粒中ADPGPase、SSase和Q-酶活性变化呈单峰曲线,前两个酶活性峰值出现的时间在最大灌浆速率的时间(Tmax)之前,Q-酶活性峰值的时间与Tmax趋于同步。上述各酶在灌浆前期的活性、灌浆期的最大活性和平均活性与平均灌浆速率、最大灌浆速率和籽粒中淀粉的含量(mg·粒     

莲藕根状茎膨大过程中淀粉合成相关基因的表达

【目的】通过研究莲藕根状茎膨大过程中基因的表达,挖掘重要的淀粉合成相关基因。【方法】基于转录组测序、数字基因差异表达谱技术以及qRT-PCR方法,研究莲藕（‘美人红’）根状茎膨大过程中淀粉合成相关基因的表达特性。【结果】根状茎膨大始期和中期,淀粉合成缓慢,而膨大后期,淀粉粒明显增大,淀粉含量快速增加。转录组测序结果表明,根状茎膨大过程中34个基因参与了淀粉代谢;差异基因表达谱技术分析显示,LrGBSS、LrSBEI、LrSBEII和 LrSBEIII 4个基因在膨大后期表达量显著增加;qRT-PCR结果进一步证明,上述4个基因与根状茎中淀粉合成密切相关。【结论】莲藕根状茎膨大时淀粉积累主要在膨大后期,LrGBSS、LrSBEI、LrSBEII和 LrSBEIII 4个基因的表达影响莲藕根状茎淀粉的形成。     

不同类型土壤对郑麦9023籽粒淀粉积累及相关酶活性的影响

【目的】在池栽条件下，研究灰潮土、水稻土、砂姜黑土对强筋小麦郑麦9023籽粒灌浆过程中淀粉及其组分积累动态和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPP）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、淀粉粒结合淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）5个与淀粉合成有关的酶活性变化的影响。【方法】试验采用双波长法测定了籽粒中淀粉及其组分含量的变化动态，参照Douglus等的方法测定AGPP、UGPP酶活性，以及SSS、GBSS、SBE酶活性。【结果】不同类型土壤上籽粒灌浆过程中支链淀粉的合成是与直链淀粉的合成同时进行的，而且灌浆中后期支链淀粉的合成要比直链淀粉的合成快。灰潮土上籽粒中支链淀粉和总淀粉积累速率均显著高于其它两种类型土壤。籽粒中AGPP、UGPP、SSS、GBSS、SBE活性均呈单峰曲线变化，AGPP、UGPP、SSS、SBE花后18 d达到峰值，而GBSS则在花后24 d达到峰值。AGPP、SSS、SBE峰值表现为灰潮土＞水稻土＞砂姜黑土，UGPP峰值表现为灰潮土＞砂姜黑土＞水稻土，GBSS峰值则表现为水稻土＞灰潮土＞砂姜黑土。【结论】灰潮土和水稻土有利于强筋小麦籽粒中淀粉的积累。灰潮土、水稻土和砂姜黑土上强筋小麦籽粒中AGPP、UGPP、SSS、SBE活性与籽粒支链淀粉的合成密切相关。     

不同施氮时期对水稻淀粉积累及淀粉合成 相关酶类活性变化的研究

 选用2个不同直链淀粉含量的杂交水稻组合，采用不同施氮期处理，对水稻开花后籽粒灌浆、淀粉积累、淀粉合成关键酶类活性及其之间的关系进行研究。结果表明，侧重后期施氮可以促进籽粒灌浆、增加粒重，同时还可适当提高稻米支链淀粉含量。不同施氮期处理条件下，与淀粉合成相关的3个关键酶的活性峰值出现的时间基本上未明显变化，但是酶活性大小及峰值高低有所不同，其中淀粉合成酶和ADPG焦磷酸化酶活性差异较大，而分支酶活性变化较小。侧重前期施氮有利于提高淀粉合成酶活性，而侧重后期施氮则可提高ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性。籽粒灌浆期淀粉合成酶平均活性及灌浆中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性与籽粒灌浆速率及直链淀粉、支链淀粉积累速率呈显著或极显著正相关。ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性对直、支链淀粉含量变化均有同等重要的作用。侧重后期施氮处理有利于提高直、支链淀粉积累速率。     

不同施氮时期对淀粉积累及淀粉合成相关酶类活性变化的研究

选用2个不同直链淀粉含量的杂交水稻组合,采用不同施氮期处理,对水稻开花后籽粒灌浆、淀粉积累、淀粉合成关键酶类活性及其之间的关系进行研究.结果表明,侧重后期施氮可以促进籽粒灌浆、增加粒重,同时还可适当提高稻米支链淀粉含量.不同施氮期处理条件下,与淀粉合成相关的3个关键酶的活性峰值出现的时间基本上未明显变化,但是酶活性大小及峰值高低有所不同,其中淀粉合成酶和ADPG焦磷酸化酶活性差异较大,而分支酶活性变化较小.侧重前期施氮有利于提高淀粉合成酶活性,而侧重后期施氮则可提高ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性.籽粒灌浆期淀粉合成酶平均活性及灌浆中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性与籽粒灌浆速率及直链淀粉、支链淀粉积累速率呈显著或极显著正相关.ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性对直、支链淀粉含量变化均有同等重要的作用.侧重后期施氮处理有利于提高直、支链淀粉积累速率.     

水稻结实期不同粒位籽粒相关内源激素含量和关键酶活性的差异及其与品质的关系

 【目的】研究灌浆期水稻穗上不同粒位籽粒内源激素含量和关键酶活性的差异及其与籽粒品质形成的关系。【方法】以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻扬粳9538为材料，按照一次枝梗数将稻穗分为上、中、下三个部位，以穗中部一、二次枝梗不同粒位籽粒为研究对象。【结果】灌浆前期开花较早的籽粒中玉米素（Z）+玉米素核苷（ZR）、吲哚乙酸（IAA）、脱落酸(ABA)含量以及淀粉合成酶（SSase）、淀粉分支酶（Q酶）活性明显高于同枝梗上开花较迟的籽粒，灌浆后期则相反；籽粒开花越早，其内源激素含量以及酶活性到达最大值的时间越早，峰值也越高。灌浆前期ABA、Z+ZR、IAA含量、ABA/（Z+ZR+IAA）比值以及SSase酶和Q-酶活性与千粒重、直链淀粉累积速率、直链淀粉含量呈显著或极显著正相关，与垩白度呈显著或极显著负相关，灌浆后期则相反；灌浆前期SSase和Q-酶活性与胶稠度呈负相关，中、后期则相反；与粗蛋白含量的相关两品种存在差异，与整精米率相关不显著。【结论】灌浆期水稻穗上不同粒位籽粒内源激素含量与关键酶活性存在差异；不同粒位间籽粒米质差异的形成与籽粒内源激素含量与关键酶活性密切相关。     

小麦淀粉合成关键酶活性及其与淀粉积累的关系

对小麦籽粒中淀粉及其组分积累动态、相关酶活性变化的研究结果表明：2个供试品种淀粉及其组分积累量随灌浆的进行均呈不断上升的趋势，积累速率变化均呈单峰曲线，直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率峰值均出现在花后21～28d。2个品种小麦花后籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)焦磷酸化酶(AGPP)、游离态淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化，花后28d前呈上升趋势，28d达到峰值后开始下降。AGPP活性与SSS、GBSS活性呈极显著正相关。AGPP、SSS、GBSS活性与直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率均呈极显著正相关。淀粉分支酶活性变化呈三次曲线的关系，前期活性较高，支链淀粉合成能力强，后期逐渐下降。     

多效唑对食用甘薯北京553块根淀粉积累及相关酶活性的影响

【目的】揭示多效唑促进食用甘薯北京553块根膨大、提高块根产量的生理基础。【方法】试验于2008—2009年2 个生长季在山东农业大学农学试验站进行。以北京553 为试验材料,设置0、100、200 mg•kg-1 3个浓度的多效唑处理,每个处理重复3次。采用块根膨大过程中定期取样的方法,研究块根膨大过程中淀粉积累特性及淀粉合成相关酶活性的变化。【结果】喷施多效唑显著提高了蔗糖合成酶（SS）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGase）活性,降低了块根中蔗糖含量,从而显著提高了淀粉含量和淀粉积累速率,增加淀粉产量。喷施多效唑也显著增加了单薯重和鲜薯产量。相关分析表明,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGase）活性与淀粉含量和淀粉积累速率呈显著正相关（相关系数分别为0.69 和0.71）;蔗糖合成酶（SS）活性与淀粉含量和淀粉积累量呈显著正相关（相关系数分别为0.58 和0.81）。【结论】喷施多效唑显著提高了块根蔗糖合成酶（SS）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGase）活性,使得块根淀粉含量和淀粉积累速率显著提高,块根产量得以提高。     

猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异及其糖代谢特性

【目的】探讨高、低淀粉积累型猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异、糖代谢特性及与相关酶活性的关系,为提高猕猴桃果实糖含量和风味等关键品质提供理论依据。【方法】以高淀粉积累型品种‘红阳’和低淀粉积累型品种‘华特’为试材,测定果实发育过程中的相对生长速率、碳水化合物（淀粉、葡萄糖、果糖和蔗糖）含量、干物质含量以及碳水化合物代谢相关酶活性的变化。【结果】果实碳水化合物含量与果实生长速率呈负相关,其含量随淀粉积累而不断增加;淀粉含量与果糖、葡萄糖、蔗糖等可溶性糖含量及干物质含量均呈正相关,当达峰值时,其在‘华特’和‘红阳’果实碳水化合物含量中所占比例分别为87.1%和84.1%。‘红阳’果实淀粉积累增速快、峰值高、时间长,其淀粉积累平均速率为0.685 mg•g-1FW•d-1,淀粉积累峰值为70.78 mg•g-1FW,分别是‘华特’的1.34倍和1.69倍,且其淀粉积累时间比‘华特’长21 d。‘华特’果实淀粉在采前已急剧下降,至采收时几乎都转化为可溶性糖;而‘红阳’果实淀粉含量仍直线增长,并在采前维持在一个较高水平。‘华特’果实的中性转化酶（NI）和酸性转化酶（AI）活性始终显著高于‘红阳’,而后者的蔗糖磷酸合成酶（SPS）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性一直明显强于前者。‘红阳’和‘华特’的果实淀粉含量与AGPase和SPS活性的相关性最强,而与NI和AI活性呈较强负相关。NI活性与AI活性呈显著正相关,而与AGPase、SPS、蔗糖合成酶（SS）、果糖激酶（FK）、葡萄糖激酶（GK）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）等酶活性均呈负相关;‘红阳’果实中的AGPase活性与SPS、SS、FK、GK、UGPase等酶活性均呈显著正相关。【结论】猕猴桃果实碳水化合物积累以淀粉为主,AGPase是影响淀粉积累的关键酶,NI、AI和SPS活性的差异可能是造成果实淀粉积累高低、干物质多少、可溶性糖组分及含量不同的重要原因。     

小麦淀粉合成关键酶活性及其与淀粉积累的关系

对小麦籽粒中淀粉及其组分积累动态、相关酶活性变化的研究结果表明2个供试品种淀粉及其组分积累量随灌浆的进行均呈不断上升的趋势,积累速率变化均呈单峰曲线,直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率峰值均出现在花后21～28 d.2个品种小麦花后籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)焦磷酸化酶(AGPP)、游离态淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化,花后28 d前呈上升趋势,28 d达到峰值后开始下降.AGPP活性与SSS、GBSS活性呈极显著正相关.AGPP、SSS、GBSS活性与直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率均呈极显著正相关.淀粉分支酶活性变化呈三次曲线的关系,前期活性较高,支链淀粉合成能力强,后期逐渐下降.     

Changes in Activities of the Key Enzymes Related to Starch Synthesis in Rice Grains During Grain Filling and Their Relationships with the Filling Rate and Cooking Quality

With 10 rice cultivars (lines) as materials, the changes in activities of adenosine diphosphoglucose pyrophosphorylase (ADPGPase), starch synthase (SSase) and starch branching enzyme (Q-enzyme) in the grains during grain filling, and their relationships with the filling rate, gel consistency (GC), alkali spreading value (ASV) and amylose content (AC) were studied. The results showed that changes in activities of ADPGPase, SSase and Q-enzyme exhibited a single peak during grain filling, and the time of the activity peaks for the former two enzymes was earlier than that of the maximum grain-filling rate (Tmax), and the time reaching the peak for Q-enzyme was synchronous with Tmax. The activities at early grain filling stage, and the mean and maximum activities of each enzyme during grain filling period were positively and significantly or very significantly correlated with the mean and maximum grain filling rate and starch content (mg grain-1) in the grains.Activities of ADPGPase at all grain filling stages and those of Q-enzyme at the early and mid filling stages were not significantly correlated the cooking quality (GC, ASV and AC). SSase activities at the early filling stage were significantly and negatively correlated with GC and ASV, and positively correlated with AC. Activities of SSase at mid and late grain filling stages and Q-enzyme at the late filling stage were significantly and positively correlated with GC and ASV, and negatively correlated with AC. Spraying zeatin or abscisic acid at early grain filling stage could obviously regulate the activities of ADPGPase, SSase and Q-enzyme in the grains.     

灌水处理对强筋小麦济麦20籽粒淀粉含量和相关酶活性及产量的影响

在山东兖州小孟镇王海村大田,以强筋小麦品种济麦20为材料,设置4个灌水处理,即全生育期不灌水(W0)、冬水+拔节水(W1)、冬水+拔节水+开花水(W2)、冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3),每次灌水60 mm,研究不同灌水处理对小麦籽粒淀粉及组分含量、淀粉合成相关酶活性、产量和水分利用效率的影响。结果表明:成熟期小麦籽粒中直链淀粉含量随灌水量增加而提高,支链淀粉含量则呈相反趋势;籽粒支链淀粉/直链淀粉含量的比例(支/直比值)为W0处理最高,随灌水量增加而降低。在冬水+拔节水基础上增加开花水和灌浆水的W2和W3处理,灌浆中后期籽粒中束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性升高,灌浆中后期籽粒中可溶性淀粉合成酶(SSS)活性降低。W1处理的籽粒总淀粉及淀粉组分产量最高,再增加灌水次数无显著提高或降低。     

Changes in Starch Accumulation and Activity of Enzymes Associated with Starch Synthesis of Rice at Different N Supplying Dates

The changes in grain-filling, starch accumulation and activity of enzymes associated with starch synthesis in two different hybrid rice varieties were analyzed at different N supplying dates (earlier-date-emphasized, mean-date-emphasized and later-date-emphasized). The results showed that the N application of later-date-emphasized could promote grain-filling rate, increase grain weight and amylopectin content. The peak of activity in three enzymes of ADPglusoce pyriphosphorylase (ADPG), starch synthesis enzyme (SSS) and starch branching enzyme (SBE) in grains of two different rice varieties was not changed obviously, but the mean and maximum activity of these three enzymes changed, and the changes of SSS and ADPG were bigger than that of SBE as N supplying date changed. The N application of earlier-date-emphasized increased SSS activity and the N application of later-date-emphasized increased ADPG and SBE activities. The mean SSS activity during whole grain-filling period, and ADPG and SBE activities at middle and late period of grain-filling were significantly or very significantly correlated with grain-filling rate and accumulating rate of amylose and amylopectin. Both of ADPG and SBE played an equal important role in the changes of amylose and amylopectin content. The N application of later-date-emphasized increased amylose and amylopectin accumulating rate.     

不同烘烤条件下烟叶淀粉降解酶活性变化

以烤烟品种红花大金元和K32 6的中部叶为材料,研究了烘烤过程中烟叶淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性变化及烘烤条件对淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性的影响。结果表明:烘烤过程中,烟叶淀粉酶活性出现2次高峰,分别处于烘烤的变黄中期和定色前期;鲜烟叶中淀粉磷酸化酶活性较高,随着烘烤过程的推进,至2 4h达第1次高峰,之后降低,4 8h时出现低谷,随后红花大金元于6 0h达第2次高峰,而K32 6于72h达第2次高峰。在整个烘烤过程中,采用低温低湿变黄,慢速升温定色的烘烤条件,烟叶内淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性较高,有利于烟叶淀粉的降解。     

莲藕膨大过程中碳水化合物变化的初步研究

在莲藕膨大过程中，测定其干物质、淀粉、可溶性总糖、还原糖、可溶性蛋白质等含量，研究碳水化合物的变化规律。结果表明：干物质、淀粉和可溶性蛋白质含量在莲藕膨大过程中均逐渐上升，至膨大后期有一个急增过程；还原糖含量先有所上升，膨大中期迅速下降，至膨大后期维持较稳定水平；可溶性总糖含量从膨大始期至膨大中期平缓上升，至膨大后期则迅速增加。莲藕根状茎的储藏物质主要为淀粉。