木薯采后生理性变质与淀粉特性研究

以华南系列的SC205、SC5、SC6、SC8和SC10五个木薯品种为材料,于采收后不同时间分析其块根生理变质程度、干物质含量、淀粉含量、支链淀粉比例和淀粉透明度等指标,探讨木薯生理变质与块根淀粉特性的关系。研究结果表明:采后生理变质对块根淀粉特性有明显影响,所有品种淀粉特性指标在采后均呈下降趋势,其中下降最快的是SC205。对各指标的相关分析表明,支链淀粉分别与淀粉含量和淀粉透明度呈显著正相关和极显著正相关。可见,生理变质可导致淀粉透明度的下降,影响淀粉的商品品质。     

木薯内源细胞分裂素含量对块根淀粉积累的影响

[目的]探讨木薯内源细胞分裂素(CTK)含量与块根淀粉积累的关系,为高淀粉木薯品种选育及栽培提供理论依据.[方法]以低淀粉木薯品种华南124和高淀粉木薯品种辐选01为试材,测定不同生育时期木薯叶片、茎秆和块根中的CTK含量与淀粉积累量,并分析两者间的相关性.[结果]华南124叶片CTK含量呈先下降后缓慢上升的变化趋势,辐选01则与之相反,呈先上升后缓慢下降的变化趋势.两个品种茎秆、块根CTK含量及块根淀粉积累速率均呈先上升后下降的变化趋势,淀粉含量从苗期至成熟期逐渐上升.在淀粉积累的关键时期即块根膨大中期(9月15日),辐选01叶片、茎秆和块根的CTK含量及淀粉积累速率均大于华南124,且除茎秆CTK含量外其他指标均达差异显著水平(P<0.05),说明该时期是形成高、低淀粉木薯品种淀粉含量差异的主要时期.相关性分析结果表明,华南124和辐选01块根CTK含量与淀粉积累量呈极显著正相关(P<0.01,下同),相关系数分别为0.58和0.60;华南124茎秆CTK含量和辐选01叶片CTK含量与其块根淀粉积累量呈极显著负相关,相关系数分别为-0.66和-0.75.[结论]木薯块根CTK含量对淀粉的积累起促进作用,而茎秆CTK和叶片CTK含量分别对低淀粉和高淀粉木薯品种的淀粉积累呈极显著的负向调节作用.     

淀粉含量不同木薯品种内源IAA与淀粉合成关键酶活性

以低淀粉木薯品种华南124及高淀粉品种辐选01为材料,研究木薯各生育时期叶片、茎秆和块根的内源IAA含量,块根淀粉合成关键酶ADPGpase、SSS和SBE活性,以及块根淀粉含量的变化。结果表明:1)木薯茎叶内源IAA含量与块根ADPGpase、SSS和SBE活性呈负相关,木薯生育后期高淀粉品种茎叶内源IAA含量逐渐下降,低淀粉品种则逐渐上升;2)块根内源IAA含量与块根ADPGpase、SSS和SBE活性呈显著正相关,生育后期高淀粉品种块根内源IAA含量显著大于低淀粉品种;3)块根ADPGpase、SSS和SBE活性与块根淀粉含量呈极显著正相关,生育后期高淀粉品种块根ADPGpase、SSS和SBE活性均显著高于低淀粉品种。可见,提高块根内源IAA含量有利于增加木薯块根淀粉合成关键酶活性,从而有效促进木薯块根淀粉的积累。     

高低淀粉木薯品种块根可溶性糖含量与块根淀粉积累研究

作为能源作物之一,木薯已经成为中国"十二五"规划中能源发展战略重点发展的作物。本试验以高淀粉木薯品种辐选01和低淀粉木薯品种SC124为材料,对这两个高低淀粉品种块根可溶性糖的含量进行系统的比较研究,探索各种可溶性糖对块根淀粉积累的不同影响。     

不同木薯品种茎叶可溶性糖与块根淀粉积累特性研究

[目的]研究不同木薯品种茎叶可溶性糖与块根淀粉积累特性,为木薯的高产栽培和分子育种提供理论依据.[方法]以低淀粉木薯品种华南124和高淀粉木薯品种辐选01为材料,在块根形成初期(植后70~80 d))、形成中期(植后90~100d)、块根膨大初期(植后120~130d)、膨大中期(植后150~160 d)和块根成熟期(植后235~245d)分别测定两个木薯品种的茎叶可溶性糖及淀粉含量,分析茎叶可溶性糖含量和块根淀粉积累间的关系.[结果]两个木薯品种的茎叶可溶性糖、还原糖和蔗糖含量在块根形成中期以前表现为华南124>辐选01,块根形成中期以后表现为辐选01>华南124.在木薯的整个生育期,辐选01的淀粉合成量和淀粉合成速率均大于华南124.相关性分析结果显示,辐选01茎叶中还原糖、蔗糖和可溶性总糖含量与块根淀粉含量呈正相关关系,其中茎秆的还原糖和可溶性总糖含量与块根淀粉含量呈极显著相关关系;华南124茎叶还原糖、可溶性糖、叶片蔗糖含量均与块根淀粉含量呈正相关关系,但均未达显著水平.[结论]木薯茎叶可溶性糖对块根淀粉积累有重要作用,其中茎秆对可溶性糖的运转能力是影响淀粉合成的关键要素.     

木薯叶片可溶性糖含量与块根淀粉积累的关系

试验以辐选01,华南5号(SC5),新选048,新选056,南洋红(SC201),华南205(SC205),GR891,华南124(SC124)为材料,分别在块根形成期、块根膨大期和工艺成熟期测定叶片可溶性糖含量和块根淀粉含量,探讨木薯叶片可溶性含量与块根淀粉积累的关系。结果表明,从块根形成期到工艺成熟期,叶片可溶性总糖含量与块根淀粉积累都逐渐增加,叶片可溶性总糖含量与块根淀粉积累呈正相关,从块根膨大期到工艺成熟期,叶片还原糖含量逐浙增加,与块根淀粉积累呈正相关,而叶片蔗糖含量逐浙降低。与块根淀粉积累呈负相关。8个品种都有同样的趋势。     

不同木薯品种生长后期衰老生理特性研究

试验研究了5个木薯品种生长后期,叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)活性及丙二醛(MAD)含量随叶片衰老的动态变化。结果表明:10月份木薯膨大期各品种过氧化物酶活性变化略有不同,11月份随着木薯不断成熟各品种过氧化物酶活性呈逐渐增大的趋势;过氧化氢酶活性随着木薯的不断衰老呈下降趋势;超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量在木薯膨大期呈上升趋势并随着木薯的成熟逐渐下降。各衰老指标综合比较,5个品种抗衰老能力次序为:GR891>巴西种>SC124>南洋红>GR911。     

木薯块根采后主要耐贮性生化指标的分析

以国外引进的木薯品种(系)为材料,分析不同贮存天数其块根干物质、淀粉和β-胡萝卜素含量的稳定性,为耐贮藏木薯品种的选育提供依据。结果表明,木薯块根在贮存过程中,干物质含量最稳定,其次为淀粉含量,β-胡萝卜素含量最不稳定。干物质含量、淀粉含量和β-胡萝卜素含量均较稳定的木薯品种(系)为HL2012、NMC08、SM937-26,均不稳定的木薯品种(系)为南植199。木薯品种(系)HL2012、NMC08、SM937-26常温下耐贮存时间较长,在耐贮木薯品种的选育上具有较高的利用价值。     

木薯内源赤霉素含量与块根淀粉积累的关系

为研究木薯(Manihot esculenta Crantz)内源赤霉素含量与不同淀粉含量木薯块根淀粉积累的关系,以木薯辐选01(块根淀粉含量高)和华南124(块根淀粉含量低)为材料,在木薯的4个生长时期测定其根、茎、叶的赤霉素含量以及块根淀粉含量,并进行相关分析。结果表明,在不同生长发育时期,木薯通过各部位的赤霉素水平调控淀粉合成关键酶活性来调节淀粉的合成。     

木薯不同品种(系)生物积累量特性及其与淀粉积累关键基因表达相关性研究

以11个木薯品种(系)(SC205、SC5、SC8、Arg7、Rayong9、KU50、9I、R3、17Q、FB-1、FB-4)为材料,采用田间统计分析,实时定量PCR和皮尔森相关分析,对不同木薯品种(系)的生物积累量特性、淀粉积累关键基因的表达及两者之间的相关性进行分析。结果表明,品种(系)间在叶绿素含量、净光合速率、干物质积累率及相关途径重要基因表达水平上均存在显著差异。其中:块根产量高的品种或品系FB-1、SC5、SC8、KU50、SC205、Rayong9在块根成熟期保持较高的干物质积累量;而对于叶片叶绿素含量和净光合速率,SC205保持最高,品种(系)间存在差异(P0.05),但与产量没有明显相关性;块根膨大期叶片净光合速率最高,且与叶绿素含量呈显著正相关。基因表达与产量性状的相关分析表明,块根形成期MeAGPS1的表达量及块根形成期和膨大期MeGBSS1的表达量与块根膨大期木薯块根的干物质率呈显著正相关,块根成熟期MeSBE2.2的表达量与块根成熟期木薯块根的干物质率呈显著正相关。     

低温胁迫对不同木薯品种幼苗生理特性的影响

[目的]研究不同木薯品种幼苗在不同低温胁迫程度下耐寒生理指标的变化,为木薯抗寒品种选育和抗寒栽培提供参考.[方法]以华南205、华南124、辐选01为材料,试验设置4、8、12、25℃4个不同温度分别处理1、3、5、7d,处理后测定叶片的相对电导率、SOD、POD、MDA、脯氨酸含量等生理指标.[结果]在4、8、12、25 ℃温度条件下,随着胁迫温度的下降与胁迫时间的延长,木薯幼苗叶片的相对电导率、脯氨酸含量不断上升,SOD、POD、MDA、可溶性糖呈先上升后下降的变化趋势,可溶性蛋白、叶绿素及含水量则不断下降.低温胁迫下,木薯叶片相对电导率与脯氨酸呈极显著正相关,与可溶性蛋白、叶绿素、叶片含水量呈极显著负相关;脯氨酸与可溶性蛋白、叶绿素、叶片含水量呈极显著负相关,MDA与脯氨酸、可溶性糖呈显著正相关.[结论]在低温胁迫下耐寒性强木薯品种和耐寒性弱品种的相对电导率、MDA和脯氨酸差异较大且比较稳定,可作为鉴定木薯品种间耐寒性强弱的生理指标.     

朱砂叶螨不同侵染时间对木薯生理指标的影响

[目的]探讨不同木薯品种在朱砂叶螨刺吸胁迫下的生理生化指标变化,为木薯的抗螨品种选育提供理论依据.[方法]田间调查华南8号、南植199和华南205等3个木薯品种朱砂叶螨的种群数量;采用盆栽法比较接螨叶片(处理)与健康叶片(对照)的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量及超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等生理生化指标差异.[结果]不同木薯品种的朱砂叶螨种群数量在调查期内同时出现一个高峰(10月30日左右),其中华南205朱砂叶螨高峰期种群数量最多(105.6±6.9头/叶),其次为南植199(53.2±8.6头/叶),华南8号种群数量最少(38.7±3.8头/叶).朱砂叶螨为害后,3个木薯品种叶片的叶绿素含量与同期对照相比均降低;叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸和MDA含量与同期对照的比值整体上呈先升高后降低的变化趋势,SOD和POD活性整体上有升高趋势.其中抗螨品种华南8号的可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量及SOD和POD活性与同期对照的比值上升幅度较大,感螨品种华南205的上述生理指标较同期对照升高幅度较小.[结论]在朱砂叶螨刺吸胁迫下,不同木薯品种的叶片可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量及SOD和POD活性存在显著差异,初步推测这几项生理指标变化可作为鉴定木薯品种抗螨性强弱的依据.     

干旱胁迫对苗期木薯内源激素含量的影响

以SC124、KU50、C4和SC8四个木薯品种为试验材料,运用酶联免疫吸附测定法,研究了盆栽条件下干旱胁迫对苗期木薯根系与叶片中内源激素脱落酸（ABA）、吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和玉米素核苷（ZR）的含量以及四种激素间平衡关系的影响。结果表明：随着干旱程度的加强,四种激素的含量在不同木薯品种内呈现不同的变化趋势。干旱至第10天时,ABA含量在苗期木薯叶片内增加,在根系内含量也增加（KU50除外）;IAA在叶片中含量下降,根系内含量因品种不同,变化趋势相差明显,其中SC124和KU50中IAA含量显著下降,而在SC8和C4中含量上升;GA含量在四种品种的根系中均下降,叶片GA含量在C4和KU50中略有下降而在SC124和SC8中上升;ZR含量在四种品种的根系中均下降,叶片中ZR含量在C4中上升,SC8中下降,而在KU50和SC124中无明显变化。IAA/ABA,ZR/ABA在根系中比值下降,SC124降幅最大,SC8降幅最小,KU50、C4降幅居中,说明IAA/ABA,ZR/ABA与木薯的抗旱能力具有一定相关性。该研究结果解释了苗期木薯根系和叶片内源激素对干旱胁迫的适应性反应,为筛选不同木薯抗旱品种提供了理论依据。     

不同木薯品种块根成分的累积变化规律

以F15、F901、G15、瑞士N4和GR911等木薯品种为材料,在块根膨大期对其干物质、蛋白质、淀粉、可溶性总糖含量以及收获期对产量进行测定。结果表明：木薯块根干物质和淀粉的积累与生长期呈一定的正相关,随着时间的延长而升高;蛋白质含量随着时间的延长均呈先升后降的趋势,在11月份达到最高值;依据淀粉含量变化和块根产量表现, F15和F901淀粉含量连续保持上升趋势,建议采收期在1月份, G15和瑞士N4淀粉含量在12月份增长缓慢或不增长,建议采收期在12月份。     

4种食用木薯块根中亚麻仁苦苷酶的表达水平

为选育出低含量生氰糖苷木薯品种及选择适宜的食用时期提供依据,选用蛋黄木薯(SC9)、紫叶黄心木薯(BGM019)、白心面包木薯(SC101)和深黄木薯为材料,分别在植后3个月(块根形成期)、6个月(块根膨大期)及9个月(块根成熟期)采用Western Blot技术检测亚麻仁苦苷酶的表达水平。结果表明:亚麻仁苦苷酶在不同品种同一发育时期,同一品种不同发育时期均存在差异。随生育期的延长,亚麻仁苦苷酶表达水平在SC101与SC9中均呈先下降后缓慢上升趋势,在BGM019中呈升高趋势,在深黄木薯中呈先升高后下降趋势。     

不同木薯品种苗期长势及叶片生理特性比较

[目的]比较不同木薯品种苗期的生长情况及叶片内在生理生化特性,为选育高产优质木薯品种提供科学依据.[方法]以桂垦09-26、桂垦09-11、华南205、新选048、华南124、辐选01、南植199和GR891 8个木薯品种为试验材料,对其苗期植株高度、茎径及叶片叶绿素、可溶性糖、蔗糖、还原糖和淀粉含量等生理指标进行比较分析.[结果]苗期植株较高的品种为桂垦09-26、新选048、华南205和桂垦09-11,茎径较粗的品种为辐选01、桂垦09-26、华南124和新选048,叶绿素含量较高的品种为桂垦09-26、辐选01、南植199和GR891,可溶性糖含量较高的品种为桂垦09-26、华南124、桂垦09-11和新选048,蔗糖含量较高的品种为华南205、华南124、桂垦09-26和新选048,还原糖含量较高的品种为新选048、华南205、华南124和南植199,淀粉含量较高的品种为辐选01、GR891、华南205和新选048.[结论]桂垦09-26、新选048和华南205苗期综合长势较好,可溶性糖、还原糖、蔗糖和淀粉含量也较高,有利于木薯生长后期提高块根产量和淀粉含量.     

RS261菌株诱导的辣椒抗疫病生理生化特性研究

[目的]为了解RS261菌株诱导辣椒抗疫病的生理生化机理。[方法]测定用RS261菌株处理后的辣椒果内可溶性蛋白、丙二醛（MDA）含量及过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的变化。[结果]RS261菌株对辣椒果可溶性蛋白含量和防御性酶活性无不良影响。疫霉和菌液＋疫霉2个处理的辣椒果MDA含量及SOD、CAT和POD活性在处理后呈不断上升趋势,只是菌液＋疫霉处理的上升量比疫霉处理的低,而可溶性蛋白含量和PAL活性变化呈现不同趋势,菌液＋疫霉处理的辣椒果内可溶性蛋白含量和PAL活性随时间推移不断上升,而仅接病菌处理却不断下降。[结论]RS261菌株可以在一定程度上消除病原菌对辣椒体内活性氧清除相关酶（SOD、CAT和POD）的酶活性,共同接种后可诱导寄主体内PAL活性的变化,从而提高寄主的抗性。