菠萝品种间糖积累差异的研究

以‘巴厘’和‘无刺卡因’菠萝为试材,测定了同一季节成熟的菠萝果实的生长发育及其发育过程中糖积累及蔗糖代谢相关酶活性。结果表明,两种果实的生长曲线都符合单‘S’曲线模型,幼果期果实生长较缓,迅速生长期果实生长加快,成熟期果实生长又减缓,整个生长周期仅有一个生长高峰;不同菠萝品种主要积累糖的种类也不同,‘巴厘’品种以积累蔗糖为主,己糖与蔗糖的比值约为0.65;而‘无刺卡因’品种是以积累己糖为主,己糖与蔗糖的比值约为5.92。不同的蔗糖代谢酶活性决定了不同品种果实中糖积累的不同,‘巴厘’果实中主要调控蔗糖积累的酶包括SPS、中性转化酶NI(Netural invertaseI)和酸性转化酶AI(Acid invertase),而‘无刺卡因’果实主要由NI和AI调控。     

硫酸钾不同施肥方法对菠萝果实发育过程中糖含量及相关酶活性的影响

以栽培管理条件一致的‘巴厘’菠萝为试材,研究钾肥的不同处理对菠萝果实发育过程中糖分组成、含量以及蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明,钾肥处理提高了菠萝果实内果糖、葡萄糖和蔗糖含量。果实不同发育时期,不同处理对果实蔗糖代谢酶的变化具有不同影响,但总的变化趋势是一致的,均表现为随着果实的逐步成熟、糖逐渐积累,转化酶活性、蔗糖合成酶(SS)活性由低到高逐步上升,蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性先升高后降低。不同处理均增加了果实转化酶和蔗糖合成酶分解活性,降低了果实的蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成活性。其中以喷施K2SO4和土施K2SO4混合使用对果实糖含量和相关酶活性的影响效果最好,其次为喷施K2SO4,土施的效果不明显。表明,在土施和喷施2种方法一起使用时,果实是通过改变4种酶的活力来提高库强度。果实库强度增加的同时,相应地促进了同化产物的运输。     

菠萝果实发育过程中糖积累与其代谢酶的关系

以菠萝[Ananas comosus(L.)Merr.]"巴厘"和"台农11号"两个品种为试验材料,测定不同发育时期果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶--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,并对果实中糖积累与酶活性的关系进行分析.结果表明:2个品种果实中糖积累动态十分相似,即果实发育前期,糖积累缓慢;进入成熟期,蔗糖迅速积累,而己糖"巴厘"果实中前期变化较少,后期稍有积累,"台农11号"果实中前期稍有积累,后期基本不变.2个品种果实中蔗糖含量与SS和SPS活性相关系数分别达到正的显著或极显著水平,NI活性与2个品种果实中蔗糖含量呈极显著负相关,蔗糖含量与AJ的活性相关性品种间差异明显.     

‘石硖’龙眼果皮发育过程中糖代谢及相关酶活性变化

为探索龙眼果皮发育过程中糖分积累以及相关酶活性的变化规律,以‘石硖’龙眼(Dimocarpus longan Lour.cv‘shixia’)为试材,对花后45 d到果实成熟期间果皮质量、厚度,果糖、葡萄糖、蔗糖含量,以及蔗糖代谢相关酶活性水平进行测定。结果表明,果实发育后期,果皮质量增加的速度变缓,果皮厚度则表现为由厚到薄的变化模型。糖分水平显示,果实发育过程中果皮可溶性糖主要包括果糖、葡萄糖和蔗糖,同期果糖含量远远高于葡萄糖,蔗糖含量较低。蔗糖代谢酶活性表明,龙眼果皮中NI和SS(分解方向)活性较高,为调控‘石硖’龙眼果皮糖代谢的主要酶类,SPS、SS(合成方向)活性则较低,为果糖和葡萄糖生成发挥非常重要的作用。     

荔枝资源果实成熟进程中糖、酸变化

为探讨荔枝品种资源果实成熟期间的糖、酸变化特点,对15份荔枝品种资源果实成熟进程中假种皮的糖、酸含量变化及其完熟果的还原糖、蔗糖含量进行分析。结果表明,15份荔枝资源果实成熟进程中的糖的变化可分为还原糖积累型和蔗糖积累型2大类,其中还原糖积累型又可分为4个亚类;不同品种资源间,完熟果的还原糖、蔗糖含量差异显著,还原糖的含量在67.50~118.63 mg/g,蔗糖的含量在13.60~93.27 mg/g,大部分的荔枝资源其果实主要积累还原糖;荔枝果实假种皮的可滴定酸含量在成熟的前期急剧下降,后期变化趋缓;以完熟果的各糖分指标进行聚类分析可将15份荔枝资源分为2个类群5个组群。     

2个荔枝品种体胚发生过程中糖含量及相关酶活性变化

为研究糖代谢在荔枝体胚发生过程中的作用,将‘大丁香’和‘新球蜜荔’胚性愈伤组织接种在TD培养基上,并将‘新球蜜荔’接种在TX培养基上,对比体胚诱导过程中3种胚性培养物之间淀粉、蔗糖等糖组分及其代谢相关酶活性变化,以期从糖代谢方面找出影响荔枝体胚发生效率差异的关键因素。结果表明:在体胚发生过程中,‘新球蜜荔’在2种培养基上的淀粉含量都低于‘大丁香’;三者的葡萄糖与果糖含量变化相似,但‘大丁香’都高于‘新球蜜荔’,而‘新球蜜荔’的蔗糖含量则高于‘大丁香’;‘新球蜜荔’的淀粉酶、β-淀粉酶活性都高于‘大丁香’,而α-淀粉酶活性相似。‘新球蜜荔’的蔗糖合酶及在TD培养基上的酸性转化酶活性高于‘大丁香’,但中性转化酶活性是以‘大丁香’偏高,且‘新球蜜荔’在TX培养基上也以中性转化酶为主。由此‘新球蜜荔’通过淀粉酶、蔗糖合酶及转化酶将淀粉转化成蔗糖为体胚发生提供物质能量,而高活性的中性转化酶与低活性的淀粉酶,使‘大丁香’的蔗糖没有得到积累,使其体胚发生效率低于‘新球蜜荔’。     

粤西1号芒果成熟阶段的蔗糖代谢

以粤西1号为试材研究了芒果果实成熟阶段淀粉、葡萄糖、果糖和蔗糖的含量以及蔗糖代谢相关酶-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)的活性变化.结果表明:采收前淀粉含量逐渐减少,采收后快速减少;葡萄糖含量采收后呈先增后减的趋势,果糖含量采收前缓慢增加,采收后开始迅速增加,蔗糖变化与果糖变化趋势一致,完熟时含量最多的糖为蔗糖(62.55 mg,g),果糖次之(44.45 mg/g),葡萄糖最少(2.87mg/g).AI、NI、SS、SPS在采收前活性差别不大,在后熟阶段,AI、SS、SPS活性显著增加,且SPS活性达到最高值.粤西1号糖代谢以积累蔗糖为主,2种酶SPS和SS起关键作用.     

哈姆林甜橙蔗糖合酶Ⅰ和酸性转化酶基因表达与果实糖积累的关系

蔗糖合酶(Sucrose synthase,SS)与酸性转化酶(Acid invertase,AI)是甜橙糖代谢过程中的两个关键酶,SS催化尿嘧啶核苷二磷酸葡萄糖和果糖合成蔗糖的可逆反应,AI则不可逆的催化蔗糖分解为果糖和葡萄糖,它们在甜橙糖代谢过程中起着重要作用。笔者以哈姆林甜橙品种为试验材料,采用半定量RT-PCR法,对4个时期哈姆林叶片中的SSI基因和AI基因的表达进行了分析。结果表明,4个时期哈姆林叶片中均可检测到SSI基因和AI基因在转录水平上的表达,但表达量存在差异。SSI基因在果实发育过程中表达量呈"低-高-低-高"趋势。AI基因在哈姆林果实发育成熟过程中的表达逐渐减弱,与果实糖累积呈负相关。     

甜菜与蔗糖代谢相关的酶

综述了近年来国内外有关甜菜转化酶、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)在蔗糖代谢与积累过程中的作用.并根据3种酶的研究进展,对今后的研究方向提出建议.     

葡萄品系间果实花色苷的比较研究

利用高效液相色谱-质谱技术,分析3个酿酒葡萄品种(美乐、品丽珠、赤霞珠)不同品系及同一品系(赤霞珠338)不同定植地点葡萄果皮中的花色苷种类与含量。结果表明:同一品种不同品系之间花色苷种类相似,但花色苷含量有所差异,差异程度取决于葡萄品种;‘美乐348’总花色苷含量显著高于‘美乐181’,且其花翠素类花色苷含量明显高于其他3个品系,品系间大部分花色苷含量差异显著;尽管‘品丽珠’和‘赤霞珠’各品系在花色苷总量和花翠素类花色苷上没有明显差异,但这2个品种的品系之间有少数基本花色苷含量呈现显著性差异;同一品系不同定植地点,果实花色苷总量和组成比例都存在较大差异。结果说明果实中各种花色苷组成比例既依赖于品种,也受品系和产地的影响,且产地因素的影响大于品系。     

丰田液体肥对甜菜蔗糖代谢酶活性的影响

探讨了丰田液体肥对甜菜蔗糖代谢关键酶活性的影响。结果表明,丰田液体肥处理提高了甜菜叶片蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶的活性,降低了转化酶的活性。适宜浓度液体肥处理提高了甜菜的根产量、含糖率和产糖量。     

高、低糖甘蔗品种苗期糖分含量及代谢相关酶活性分析

以高糖(GT35)和低糖(B8)甘蔗品种苗期不同部位的叶和茎为材料,采用HPLC技术测定蔗糖、葡萄糖和果糖含量,分析2个甘蔗品种叶和茎中蔗糖代谢相关酶活性与糖分含量的相关性和差异性。结果表明:2个甘蔗品种苗期叶中蔗糖含量与SPS和SS-s酶活性呈显著正相关,茎中己糖含量与NI酶活性呈显著正相关,茎中蔗糖含量与SPS酶活性呈显著正相关,而与SS-c、SAI和CIN酶活性呈显著负相关。GT35茎中蔗糖含量显著高于B8,叶中蔗糖含量显著低于B8。GT35茎中SPS和叶中SS-s酶活性均显著高于B8,茎中SS-s和SS-c酶活性低于B8,其中只有幼茎中SS-c酶活性与B8差异不显著。说明苗期叶中高SS-s酶活性,茎中高SPS酶活性,低SS-s和SS-c酶活性,可能是调节高糖甘蔗品种苗期茎中蔗糖积累的重要因素。     

Decrement of Sugar Consumption in Rice Young Panicle Under High Temperature Aggravates Spikelet Number Reduction

Two rice genotypes Huanghuazhan(HHZ, heat-resistant) and IR36(heat-susceptible) were subjected to high-temperature(HT, 40 oC) and normal-temperature(NT, 32 oC) treatments at the spikelet differentiation stage. HT treatment inhibited spikelet differentiation, aggravated spikelet degeneration, reduced spikelet size, and disordered carbohydrate allocation. Meanwhile, HT treatment increased nonstructural carbohydrate content in leaves, but decreased that in stems and young panicles, and the same tendencies of sucrose and starch contents were observed in leaves and stem. However, HT treatment significantly increased the sucrose content and sharply decreased the glucose and fructose contents in young panicles. Lower activity levels of soluble acid invertase(EC3.2.1.26) and sucrose synthase(EC2.4.1.13) were observed under HT treatment. Moreover, HT treatment reduced the activities of key enzymes associated with glycolysis and the tricarboxylic acid cycle, which indicated sucrose consumption was inhibited in young panicles under HT treatment. Exogenous glucose and fructose applied under HT treatment increased the spikelet number more than exogenous sucrose. In conclusion, the results demonstrated that the reduction of spikelet number under high temperature was more affected by the decrease in sugar consumption than the blocking of sucrose transport. The impairment of sucrose hydrolysis was the main reason for the inhibition of sugar utilization.     

甜菜营养生长及糖分积累规律

研究了新疆干旱环境人工灌溉条件下甜菜营养生长规律、个体营养生长、生长中心转移及糖分积累．并对甜菜高产高糖栽培进行了探讨。一般6月上旬到8月初为叶丛快速生长期。个体生长中心在地上部．8月初叶丛达到最大，以后生长中心转移到地下。块根增长直到8月20日块根膨大期结束才基本停止。块根含糖从个体进入叶丛快速增长期就开始上升，8月后含糖增长迅速。要获得高的块根产量和舍糖。就要使个体生长中心尽早从地上转移到地下。     

密度对饲用玉米蔗糖合成和积累的影响

以4个饲用玉米品种为材料,研究玉米生长发育过程中密度对蔗糖合成和积累的影响,探讨蔗糖合成酶(SS)、磷酸蔗糖合成酶(SPS)与蔗糖间的相关性,明确蔗糖合成机理。研究结果表明,拔节期至成熟期蔗糖含量随密度的增加而降低,孕穗期至灌浆期SS活性随密度的增大而减小,SPS活性在孕穗期至灌浆期随密度的增大而减小;子粒蔗糖含量因密度和品种而异,SS活性随着密度的增大而减小,子粒SPS活性在整个灌浆过程呈逐渐降低趋势,在吐丝42 d以前酶活性均随密度的增加而降低;功能叶片SPS活性、SS活性与蔗糖含量间在孕穗期至成熟期呈极显著正相关,子粒SPS活性与蔗糖含量在吐丝7～42 d呈极显著正相关,子粒SS活性与蔗糖含量在吐丝后(除吐丝42 d呈显著正相关外)呈极显著正相关。     

不同龙眼品种果实退糖特性分析

退糖在龙眼果实过熟时出现,是影响龙眼果实品质的重要原因之一,不同品种龙眼果实过熟时退糖的速度不同。本研究通过比较32个龙眼品种果实退糖的时间和退糖过程中糖含量的变化,利用统计分析进行分类并分析这些龙眼品种果实的退糖特性。结果表明:(1)根据退糖发生时间可将32个龙眼品种分为四大类型:极快退糖、快退糖、慢退糖和极慢退糖品种,其退糖时间分别为5~8、10~11、15~16 d和20 d;(2)成熟时龙眼果实TSS含量的高低与退糖速度无关;(3)龙眼果实的退糖主要是由于蔗糖含量的大幅度下降;(4)依据蔗糖含量的下降速率进行聚类,可将32个品种龙眼分为3个类型:极快退糖型、快退糖型、慢退糖型,3个类型品种与按退糖时间的分类基本相似。     

用基因操作法改良糖甜菜（英）

甜菜的产糖量占世界蔗糖产量的４０％，从碳同化角度来说，甜菜是极高效的温带作物之一，但用基因操作法仍有提高其产质量的潜力。对甜菜贮藏器官发育过程的解剖、生理和蔗糖积累的研究，为制定增加产量和减少环境对甜菜生长影响的策略奠定了理论基础。为促进对发育操作过程以达到上述这些目标，必须增强对细胞分裂的调节机制的认识。我们先研究植物激素限定细胞分裂的方式，随后研究调节细胞分裂的一些分子生物学特征。目前，我们已分离和鉴定了一些与甜菜细胞周期相关的基因序列，并用甜菜细胞悬浮培养对这些与细胞分裂调节相关的基因表达进行了研究，细胞分裂调节基因特定位点表达的策略已被确定，进一步优化甜菜转化系统的研究正日趋完善。通过这个途径，有希望获得高根产、高含糖、高汁液纯度和低环境影响的甜菜植株。