甜质型与普通型玉米籽粒发育过程中糖代谢相关酶活性的比较

 对甜质型(Zea mays L. Seccharata Sturt)和普通型玉米（Zea mays L. Indentata Sturt）籽粒发育过程中蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性的变化动态进行了比较研究。结果表明，甜质型玉米籽粒发育过程中，蔗糖合成酶（SS）（包括合成与降解两个方向）和酸性蔗糖转化酶（Invertase）活性高于普通型玉米。甜质型玉米籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPG-PPase）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UDPG-PPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）活性高于普通型玉米，而束缚态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）和淀粉脱分支酶（SDE）活性低于普通型玉米，甜质型玉米SDE活性低是大量积累水溶性多糖（WSP）的直接原因，总淀粉积累量少和直链淀粉比例小是GBSS、SBE、SDE综合作用的结果。     

小麦幼穗器官中蔗糖降解酶的活性与分布

小麦开花前的穗中丰硕一种蔗糖降解酶：转化酶（主要是可溶性酸性转化酶，ＳＡＩ）、蔗糖合成酶（ＳＳ）和蔗糖－蔗糖－蔗糖果糖基转移酶（ＳＳＴ）。在小花器官。ＳＡＩ活性最高，在穗轴和颖片中，ＳＳＴ活性最高，而ＳＳ活性仅仅在小花中可测。一穗上不同部位小穗的酶活性不同，中部小穗的酶（ＳＳＴ，ＳＡＩ，ＳＳ）活性明显高于上部和下部小穗。讨论了穗器官蔗糖降解酶活性与糖分代谢及小穗结实性的关系。     

低温对烟草叶片中蔗糖向顶端分生组织转运的影响

 【目的】探讨低温胁迫下蔗糖对烟草成花诱导的影响,研究低温条件下烟株中的蔗糖在不同组织中的积累、转运及转运流向。【方法】4℃处理栽培烟草K326 24 h后,检测不同部位组织的蔗糖含量、糖代谢关键酶及其基因表达水平;蔗糖转运蛋白（SUT1）基因表达水平;H2O2含量和抗坏血酸库氧化还原趋势。【结果】与正常培养的对照材料相比,低温处理后蔗糖含量在叶、叶柄、茎和顶端分生组织中呈梯度增大;叶中的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性升高,转化酶（Ivr）活性没有显著变化;淀粉酶活性被明显抑制,淀粉含量增加;叶片中SPSC基因、侧脉中SUT1基因表达水平上调,同时叶中H2O2含量升高,侧脉、叶柄、茎和顶端分生组织中抗坏血酸库趋于氧化态。【结论】低温诱导细胞内环境趋于氧化态势,提高了SUT1的装卸载能力,促进了蔗糖从叶片向顶端分生组织的转运。     

叶喷水杨酸对山药（Dioscorea alata L.）地下块茎蔗糖-淀粉转化影响

【目的】阐明叶喷水杨酸（SA）对山药地下块茎蔗糖-淀粉转化的影响,为了解山药蔗糖转化机制、提高其淀粉形成提供参考。【方法】设置SA 0.0（对照）、0.5、1.0和5.0 mmol/L 4个处理,在山药（Dioscorea alata L.）“白扁”地下块茎形成的早期和后期分别进行叶面喷施,定期采样测定地下块茎主要碳水化合物含量和蔗糖裂解与淀粉形成的相关酶活性。【结果】除5.0 mmol/L SA处理的后期地下块茎总可溶性糖（TSS）含量急剧增加外,地下块茎的TSS、蔗糖、葡萄糖、果糖、淀粉、直链淀粉（AM）、支链淀粉（AP）和纤维素的含量在其他处理间的变化趋势相同。与对照相比,0.5 mmol/L与5.0 mmol/L SA处理对山药地下块茎的影响作用相反,前者不仅显著提高了蔗糖合成酶（SuSase）、酸性转化酶（SAInv）、细胞壁结合酸性转化酶（CWBAInv）、中性转化酶（NInv）等酶的活性,而且显著增加腺苷二磷酸焦磷酸化酶（AGPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）等酶的活性,1.0 mmol/L仅在块茎发育中期对上述酶有微小的促进作用。所有SA处理中,虽然蔗糖含量与SuSase及淀粉合成相关酶的活性呈不显著正相关,但蔗糖与总可溶性糖含量的比率与这些酶活性及淀粉含量成显著正相关。葡萄糖、果糖含量及它们所占总可溶性糖的比率与上述酶的活性分别呈显著负相关,葡萄糖与果糖的比率与上述酶的活性无显著相关性,蔗糖与葡萄糖、果糖的比率均与AGPase、SSS、GBSS的活性呈显著正相关。【结论】叶面喷施SA在山药地下块茎发育过程中通过作用于蔗糖裂解和淀粉合成相关酶的活性来影响蔗糖的运输和流向,小于1.0 mmol/L的SA通过提高酶活性来促进蔗糖转运入山药地下块茎并转化成淀粉,而其他浓度SA具有相反的作用。     

影响两系杂交稻结实期茎鞘贮藏碳化水合物转运的生理因素 …

选用三种类两系杂交稻组织,研究灌浆结实期茎鞘贮藏碳水化合物知性及其影响因素。结果表明：茎、鞘高含是可溶性糖是转尖嗅的特征;淀粉酶活性高性糖是转的特征;淀粉酶活性高有利淀粉降解转运;     

苦参碱对水稻干物质积累与转运的影响

研究苦参碱对水稻子粒灌浆、营养器官干物质的积累和转运、叶片蔗糖磷酸合成酶和酸性转化酶活性及蔗糖和淀粉含量的影响,阐明苦参碱对水稻生长的调节作用机理及在水稻代谢中的功能。结果表明,苦参碱能明显促进水稻叶片和茎鞘的干物质向穗转运,提高叶片蔗糖磷酸合成酶活性,降低酸性转化酶活性,有利于蔗糖积累。     

藁城8901和山农1391淀粉合成酶活性和淀粉组分积累特征的比较

 选用藁城8901（强筋）和山农1391（弱筋）两个小麦品种，比较研究了其小麦蔗糖代谢、淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉组分的积累特征。结果表明，蔗糖合成酶（SS）、磷酸蔗糖合成酶（SPS）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）活性以及蔗糖积累量的高低均存在明显的基因型差异，淀粉积累量较高的弱筋品种山农1391显著高于淀粉积累量较低的强筋品种藁城8901。而结合态淀粉合成酶（GBSS）活性与两品种籽粒直链淀粉积累量的变化情况相吻合，小麦籽粒灌浆中后期的GBSS活性对直链淀粉终积累量的调节作用大于籽粒灌浆前期。用Richards方程模拟籽粒直链淀粉和支链淀粉的积累过程发现，直链淀粉和支链淀粉终积累量的高低取决于其积累启动时间的早晚和前期积累速率的高低，而不是积累持续期的长短。通过比较两品种蔗糖转化量、淀粉积累速率与蔗糖和淀粉代谢相关酶活性的变化趋势可以看出，蔗糖转化量与SSS和GBSS的变化趋势一致；淀粉积累速率与ADPGPPase活性和SS/SPS活性比率的变化趋势一致，而与SS 、SPS、SSS或GBSS活性的变化并不吻合，说明籽粒中淀粉积累速率及其组分积累量的高低与SS、SPS、SSS和GBSS单个酶活性的高低并不存在必然联系，而与ADPGPPase活性和籽粒中蔗糖合成与降解的平衡密切相关。     

玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性分析

【目的】分析玉米籽粒发育过程中灌浆速率、蔗糖代谢、淀粉积累及相关酶活性的变化,了解玉米籽粒淀粉积累的控制机理。【方法】以高淀粉玉米（费玉3号）和普通玉米（豫玉22）为材料,进行大田试验,采用比色法测定蔗糖含量,采用双波长法测定淀粉及其组分含量的变化动态,参照Douglas等的方法测定蔗糖合成酶（SS）活性,参照Nakamura等的方法测定腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、束缚态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）和去分支酶（DBE）的活性。【结果】灌浆速率、蔗糖含量、淀粉积累速率及SS、GBSS、SBE活性的高低均存在明显的基因型差异,授粉后10 d后,费玉3号上述指标均高于豫玉22。相关性分析表明,灌浆中后期SS活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率均呈（极）显著正相关;ADPGPPase、DBE活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率的相关性未达到显著水平;GBSS活性与直链淀粉积累速率呈极显著正相关,与籽粒灌浆速率相关性不显著;SBE活性与支链淀粉积累速率和籽粒灌浆速率呈极显著正相关。【结论】ADPGPPase和DBE不是影响玉米籽粒中淀粉积累的关键酶;SS是淀粉积累的限速因子;GBSS对直链淀粉积累起重要的调节作用;SBE对支链淀粉积累起关键作用。     

氮肥基追比对弱筋小麦宁麦9号籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响

 为研究弱筋小麦籽粒淀粉形成的机制，以弱筋小麦宁麦9号为材料，对不同氮肥基追比对其籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响及相关生理基础研究表明，氮肥基追比7∶1∶2处理与5∶1∶4处理相比，花后7～28 d籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率低，成熟籽粒直链淀粉含量低，支链淀粉、总淀粉含量高，剑叶蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性和蔗糖含量低，籽粒蔗糖合成酶（SS）活性低，籽粒蔗糖含量高，籽粒ADPG焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性低，淀粉积累量低。相关分析表明，籽粒中AGPP、SSS、GBSS与直、支链及总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率呈极显著正相关，说明这几种酶对促进籽粒淀粉的积累起重要作用。     

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。     

Activities of the Enzymes Involved in Starch Synthesis and Starch Accumulation in the Grains of Wheat Cultivars, GC8901 and SN1391

Two wheat cultivars, GC8901 (hard winter wheat) and SN1391 (soft winter wheat), were used for investigating the changes of enzyme activities for sucrose metabolism and starch biosynthesis and the accumulation character of starch composition.The result showed that activities of sucrose (SS), sucrose-phosphate synthase (SPS), adenosine diphosphorate glucose pyrophrylase (AGPase) and soluble starch syntheses (SSS) of 1391, which have more starch, were significant higher than those of 8901, that with low starch content. But the changing of granule-bound starch synthase (GBSS) activity was consistent with the amylose content, which indicated that amylose contents in grain were determined by GBSS activity,especially the activity at later grain filling stages. Simulating with Richards equation showed that it was initiating time and accumulation rate, but not accumulation duration that determined the content of starch composition. Furthermore, changing of sucrose transport capacity was consistent with SSS and GBSS activities, starch accumulation rate was accordant to AGPase and SS/SPS ration, not SS, SPS, SSS or GBSS activities. The results suggested that there was no inevitable relation of starch accumulating rate and starch composition contents with the activity of single enzyme such as SS, SPS,SSS or GBSS, but closely related to AGPase activity and SS/SPS ratio, and it was SPS and AGPase that play a vital role in the biosynthetic pathway. Later polymerization reactions catalyzed by SSS and GBSS don't seem to control the rate of starch accumulation, but do affect starch structure.     

水稻发育胚乳中淀粉的积累及淀粉合成的酶活性变化

利用４个粒重相近品种（组合）,对胚乳发育期间蔗糖、可溶性糖的淀粉含量、籽粒灌浆速率及与淀粉合成有关的６个酶活性的变化进行了研究。结果表明,品种间及不同剪叶处理间强势粒的淀粉积累和酶活性差异较小,而弱势粒差异明显。蔗糖合成酶,ＡＤＰＧ焦磷酸化酶、可溶态淀粉合成酶、淀粉分枝酶（Ｑ酶）、活性的变化与灌浆速率曲线十分吻合,相关性极显,而ＵＤＰＧ焦磷酸化酶活性变化与灌浆速率曲线吻合性较差。结合态淀粉合成酶     

IBA与GA3调控百合鳞片扦插繁殖的“淀粉-蔗糖”代谢机制

 【目的】研究IBA与GA3 促进百合鳞片扦插繁殖的碳水化合物代谢机制,为调控鳞片繁殖技术、深入研究小鳞茎形成发育的生理机制奠定基础。【方法】以亚洲系‘精粹’百合为试材,设计200 mg?L-1 IBA浸泡鳞片2 h和200 mg?L-1 GA3浸泡鳞片8 h两个处理,以同体积清水浸泡鳞片2 h为对照,测定母鳞片不同部位和小鳞茎中淀粉、蔗糖含量及相关酶活性。【结果】施用IBA与GA3促进了母鳞片的淀粉降解、蔗糖合成以及鳞片上、中部的糖类物质向基部的运转,加快了小鳞茎的形态建成。母鳞片的淀粉降解部分受淀粉磷酸化酶(starch phosphorylase, SP)调控,蔗糖含量与蔗糖合成酶(sucrose synthase, SS)、蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase, SPS)活性极显著正相关。IBA促进鳞片淀粉降解、可溶性糖利用或运转的效用高于GA3,且IBA有利于母鳞片蔗糖的尽早合成;GA3在培养前期抑制了鳞片上部和中部的淀粉降解,并促进母鳞片合成较多的蔗糖。【结论】IBA和GA3促使母鳞片内淀粉以及蔗糖的代谢,相关酶活性提高,从而提高繁殖系数或获得最佳小鳞茎个体。     

硝普钠对圣女果种子萌发至幼苗期碳氮代谢及关键酶活性的影响

为了探明硝普钠对圣女果种子萌发及幼苗生长的调控机制,以圣女果品种朱云为试验材料,研究不同浓度硝普钠处理对其碳氮代谢及关键酶活性的影响。结果表明,圣女果种子萌发至幼苗期,淀粉、总氮含量逐渐下降,可溶性糖、还原糖、蔗糖和可溶性蛋白质含量呈先上升后下降的趋势,游离氨基酸含量逐渐上升;硝普钠处理的淀粉、蔗糖及游离氨基酸含量均高于蒸馏水处理(CK);圣女果种子萌发至幼苗期,淀粉酶、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性呈下降趋势,硝酸还原酶(NR)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性呈先上升后下降的趋势;CK和0.25 mmol/L硝普钠处理的蔗糖合成酶(SS)活性呈下降趋势,0.50、1.00 mmol/L硝普钠处理SS活性呈先上升后下降的趋势,且硝普钠处理增强了淀粉酶活性;各处理碳含量逐渐下降,碳氮比除CK呈先上升后下降外,其他硝普钠处理均呈下降趋势;此外,硝普钠处理对种子发芽势和发芽率影响不显著,但显著增加了幼苗生物量、根长和苗高。可见,硝普钠处理可影响淀粉的转化和糖的积累,延缓总氮和萌动期前可溶性蛋白质的分解,加速游离氨基酸的积累,促进种子萌发和幼苗生长,其中以0.50 mmol/L效果最佳。     

Starch Accumulation and Enzyme Activities Associated with Starch Synthesis in Maize Kernels

The filling rate and the starch accumulation in developing maize kernel were analyzed. The changes of enzyme activities associated with sucrose metabolism and starch biosynthesis were investigated. The purpose is to discuss the enzymatic mechanisms responsible for starch synthesis. Two types of maize cultivars （Zea mays）, high starch maize （Feiyu 3） and normal maize （Yuyu 22）, were grown in a corn field. The factors involved in starch synthesis were performed during the growth period. The kernel filling rate, the sucrose content, the starch accumulating rates and the activities of SS （sucrose synthase）, GBSS （granule-bound starch synthase）, SBE （starch branching enzyme） of Feiyu 3, which has high starch content, were significantly higher than those of Yuyu 22, which has low starch content, after 10 DAP （days after pollination）. Correlation analysis indicated that ADPGPPase （ADP-glucose pyrophosphorylase） and DBE （starch debranching enzyme） were not correlated with the starch accumulating rates and the kernel filling rate, but the SS activity at the middle and late period were highly significantly correlated with the starch accumulating rates and the kernel filling rate. The GBSS activity was highly significantly correlated with the amylose accumulating rate, but not correlated with the kernel filling rate. The SBE activity was highly significantly correlated with the amylopectin accumulating rate and the kernel filling rate. It was not ADPGPPase and DBE, but SS was the rate-limiting factor of starch biosynthesis in developing maize kernels. GBSS had an important effect on amylose accumulation, and SBE had a significant effect on amylopectin accumulation.     

花后高温对小麦籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响

【目的】研究小麦花后高温对籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响,为小麦耐高温品种的选育及响应逆境胁迫提供理论依据。【方法】以新疆春小麦主栽品种新春11号为材料,于花后5~8 d进行高温处理,测定籽粒各时期淀粉含量及相关酶活性。【结果】花后高温处理显著降低了小麦籽粒各时期总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量及其积累速率;总淀粉和支链淀粉的积累速率呈单峰曲线变化,而直链淀粉的积累速率则呈现先下降后逐渐上升最后回落的变化趋势。花后高温处理下小麦籽粒各时期蔗糖合成酶(SS)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和淀粉分支酶(SBE)活性显著低于对照,而焦磷酸化酶(ADPGase)活性虽然在各时期均低于对照,但差异不显著。在灌浆中后期SS、SSS、SBE活性与总淀粉含量、支链淀粉含量显著相关。【结论】高温胁迫显著降低了小麦籽粒淀粉合成相关酶的活性,进一步影响到小麦籽粒淀粉的积累。在小麦生产过程中,做好高温防范尤为重要。     

Effect of Temperature on Rice Starch Biosynthesis Metabolism at Grain-Filling Stage of Early Indica Rice

The sucrose content, starch content and the ratio of amylose to total starch and the activitiesof six key enzymes, sucrose synthase (SS), soluble starch synthesis enzyme (SSS), ADPG pyrophosphorylase(ADPG-Ppase), granule-boundstarch synthase ( GBSS), starch branching enzyme (SBE) and debranchingenzyme (DBE), which involved in starch synthesis metabolism of developing rice grains and effect of tempe-rature on their activities were analyzed by using two early indica varieties Zhefu49 and Jiazao935 in phyto-trons, the daily average temperature was 22 and 32℃ , respectively. Results showed that the sucrose con-tent, the starch content, and the activities of enzymes such as SS, ADPG-Ppase, SSS, SBE, and DBEwere generally higher under the high temperature treatment (32℃)at the beginning stage as compared withthat under low temperature treatment (22℃). However, at the middle and late stages, there were greatdifferences in the change trend of some enzyme activities, and the association with the sucrose content andstarch content was very complicated. It could be found that the activities of SS and SSS under high temper-ature were always lower than that under Iow temperature, which was closely related to the variation of thesucrose content and starch-accumulating rate. Moreover, compared with ADPG-Ppase, the SS and SSS ac-tivities were more sensitive to temperature, indicating that SS and SSS were controlled by enzyme throughaffecting starch accumulating rate. Difference of the amylose/total starch ratio in developing grains between32 and 22℃ was significant and the lower amylose/total starch ratio was always lower in 32℃ , which wasclosely related to the lower activity level of GBSS. Therefore, it could be concluded that effect of tempera-ture on amylose/total starch was more attributable to GBSS rather than to SS, SSS, ADPG-Ppase, SBEand DBE.     

无核葡萄离体胚珠发育影响因子及其生理变化

【目的】 研究无核葡萄离体胚珠发育影响因素,为提高无核葡萄胚挽救育种效率提供技术参考。【方法】 选择‘红宝石’无核葡萄为材料,在自然授粉后65 d摘取葡萄幼果,消毒处理后,剥取胚珠接种到不同培养基上。研究不同培养基处理（4种不同的基本培养基、附加4种不同蔗糖含量,共计16个处理）和不同培养时间对胚珠发育率和生理指标的影响,并对胚珠发育率和不同生理指标进行相关分析。【结果】 在胚珠离体培养阶段,不同处理对胚珠发育率影响不同。采用固液双层基本培养基（改良MM3固体培养基+8 mg·L ^-1 ER液体培养基）、附加45 g·L ^-1蔗糖、培养49 d时,胚珠发育率最高,达到（42.23±6.93）%。不同处理对离体培养胚珠各生理指标影响不同。当培养时间相同、基本培养基为固液双层培养基时,胚珠淀粉含量变化差异不显著,而可溶性蛋白含量、总酚含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性均增加,过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性均降低;随着附加蔗糖含量的增加,胚珠淀粉含量变化差异不显著,而可溶性蛋白、总酚含量和SOD酶活性均出现先增加后下降的趋势,POD酶和PPO酶活性均出现逐渐升高的趋势。当培养基处理相同时,随着离体培养时间的延长,胚珠淀粉含量出现逐渐下降的趋势,可溶性蛋白含量、总酚含量和SOD酶活性均出现先增加后下降的趋势,POD酶和PPO酶活性均出现逐渐升高的趋势。相关分析发现,胚珠发育率与胚珠可溶性蛋白含量、总酚含量和SOD酶活性呈极显著正相关,与POD酶活性和PPO酶活性呈极显著负相关,与淀粉含量相关性不显著。 【结论】 采用固液双层基本培养基（改良MM3固体培养基+8 mg·L ^-1 ER液体培养基）,附加45 g·L ^-1蔗糖,培养时间49 d时,胚珠发育率最高,离体培养的胚珠生理活性也较强。胚珠发育率与离体培养胚珠的可溶性蛋白含量、总酚含量和SOD酶活性呈极显著正相关,与POD酶活性和PPO酶活性呈极显著负相关。