不同氮、磷施用量对甜菜叶片中蔗糖代谢有关酶活性的影响

甜菜叶片中蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、转化酶的活性随土壤施氮、磷的量不同而变化,氮磷营养对蔗糖磷酸合成酶的活性调节表明,随施氮量的增加（0～300kg/hm^2）,叶片蔗糖磷酸合成酶的活性相应地提高,在同等施氮条件下,增加磷的施用量可提高蔗糖磷酸合成酶的活性.在苗期,施用氮、磷肥对蔗糖合成酶的活性没有影响.生育后期,蔗糖合成酶的活性随施氮量的增加而活性提高.但在较高的施氮水平下,提高磷的施用量可降低蔗糖合成酶的活性.生育期内氮、磷对转化酶无明显的调节作用.     

氮素用量对春玉米穗位叶蔗糖合成关键酶活性的影响

试验以高淀粉玉米四单19、普通玉米东农250、优质蛋白玉米丰禾10为材料,研究氮素用量对春玉米穗位叶蔗糖代谢的影响,揭示蔗糖合成过程中蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的调节作用。结果表明：氮素用量适当有利于提高玉米穗位叶蔗糖含量、蔗糖合成酶活性和蔗糖磷酸合成酶活性,证实了蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶能促进春玉米叶片蔗糖积累。     

不同形态氮素对弱筋小麦籽粒淀粉积累及其相关酶活性的影响

为给弱筋小麦优质高产高效栽培的合理氮肥运筹提供理论依据,在大田条件下研究了3种形态的氮素(酰胺态氮、铵态氮和硝态氮)对弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉合成及其相关酶活性的影响.结果表明,施铵态氮能增加灌浆中后期籽粒总淀粉和支链淀粉积累量,保持较高的籽粒总淀粉和支链淀粉积累速率,而施酰胺态氮籽粒直链淀粉积累量和积累速率较高.施铵态氮有利于提高成熟期籽粒总淀粉、支链淀粉含量和支/直比例,而施酰胺态氮提高了直链淀粉含量.施硝态氮对小麦籽粒淀粉积累的调控效应介于施铵态氮和施酰胺态氮之间.施铵态氮和施硝态氮后旗叶蔗糖合成酶(SS)和灌浆中后期蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性高,灌浆中后期籽粒蔗糖合成酶(SS)活性、籽粒蔗糖含量、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性高,束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性低,而施酰胺态氮则表现出相反的趋势.施硝态氮的旗叶蔗糖含量始终最低;与施酰胺态氮相比,施铵态氮旗叶蔗糖含量灌浆前中期低,而后期高.说明施铵态氮旗叶蔗糖合成能力强,源器官蔗糖向库运输迅速,籽粒库中糖源供应充足.因此,生产上可以通过改变氮素形态调节淀粉合成酶活性,进而调控淀粉的合成与积累.     

不同形态氮素对弱筋小麦籽粒淀粉积累及其相关酶活性的影响

为给弱筋小麦优质高产高效栽培的合理氮肥运筹提供理论依据,在大田条件下研究了3种形态的氮素（酰胺态氮、铵态氮和硝态氮）对弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉合成及其相关酶活性的影响。结果表明,施铵态氮能增加灌浆中后期籽粒总淀粉和支链淀粉积累量,保持较高的籽粒总淀粉和支链淀粉积累速率,而施酰胺态氮籽粒直链淀粉积累量和积累速率较高。施铵态氮有利于提高成熟期籽粒总淀粉、支链淀粉含量和支／直比例,而施酰胺态氮提高了直链淀粉含量。施硝态氮对小麦籽粒淀粉积累的调控效应介于施铵态氮和施酰胺态氮之间。施铵态氮和施硝态氮后旗叶蔗糖合成酶（SS）和灌浆中后期蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性高,灌浆中后期籽粒蔗糖合成酶（SS）活性、籽粒蔗糖含量、可溶性淀粉合成酶（SSS）活性高,束缚态淀粉合成酶（GBSS）活性低,而施酰胺态氮则表现出相反的趋势。施硝态氮的旗叶蔗糖含量始终最低;与施酰胺态氮相比,施铵态氮旗叶蔗糖含量灌浆前中期低,而后期高。说明施铵态氮旗叶蔗糖合成能力强,源器官蔗糖向库运输迅速,籽粒库中糖源供应充足。因此,生产上可以通过改变氮素形态调节淀粉合成酶活性,进而调控淀粉的合成与积累。     

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.     

甘蔗叶片蔗糖磷酸合成酶基因cDNA克隆及序列分析

蔗糖磷酸合成酶（sucrose phosphate synthase, SPS）是高等植物体内控制蔗糖合成的关键酶之一。根据已报道的甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因SoSPE2（GenBank登录号：AB001338.1）序列，采用RT-PCR方法从甘蔗（Saccharum officinarum FN95-1702）叶片中克隆获得SPS基因的eDNA片段。测序结果表明，该eDNA长3013 bp，其中第59-2953位是该基因的开放阅读框（ORF），编码964个氨基酸。与GenBank上已公布的序列比对分析表明，二者序列相似性达99.07％，氨基酸序列相似性达98.86％。     

施钾量对甜玉米穗位叶蔗糖合成的影响

试验以甜玉米东甜3号、东甜4号为材料,研究钾素用量对甜玉米穗位叶蔗糖形成积累的影响。结果表明,吐丝后穗位叶蔗糖含量呈逐渐下降趋势,两个品种均以施钾肥150kg/hm2处理蔗糖含量最高,不施钾肥最低;穗位叶蔗糖磷酸合成酶活性变化与蔗糖含量变化一致;蔗糖合成酶(合成)活性呈单峰曲线变化,峰值出现的时期因品种而异,不同钾肥处理间酶活性高低不同。     

可可蔗糖磷酸合成酶基因家族进化及组织表达分析

在高等植物中,蔗糖磷酸合成酶（Sucrose phosphate synthase,SPS）是蔗糖合成的限速酶。在多种植物中都发现了SPS基因,而可可中尚未见相关报道。通过分析可可基因组数据库,鉴定出4个SPS候选基因,依次命名为TcSPS1、TcSPS2、TcSPS3和TcSPS4。4个基因的编码区（CDS）长度在3 075~3 228 bp之间,外显子数目为12~14,预测蛋白的平均分子量为118.15 ku,等电点均小于7。进化分析结果表明SPS基因家族分成3个亚族;TcSPS1和TcSPS2属于ClassⅠ亚族,TcSPS3和TcSPS4分别属于ClassⅡ亚族和ClassⅢ亚族。实时荧光定量PCR分析结果表明,TcSPS1与TcSPS2在树皮和果实中高量表达,TcSPS3和TcSPS4主要在叶片中表达。伴随着叶片和花蕾生长发育,各TcSPS基因表达量均呈现出上升的趋势,表明其与主要光合产物--蔗糖的合成或再合成有密切联系,参与可可“源库”器官中光合产物分配。     

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。     

施氮量对花生叶片蔗糖代谢及产量的影响

以花生品种花育17为材料，在大田高产栽培条件下，研究了不同施氮量对花生叶片蔗糖代谢及产量的影响。结果表明：施氮对花生叶片蔗糖合成具有调节作用，适量施氮有利于提高磷酸蔗糖合成酶和蔗糖合成酶活性，促进叶片蔗糖合成；在一定施氮量范围内，增加氮肥用量，能提高花生产量各构成因素的水平，从而提高荚果产量。但过量施氮，产量各构成因素水平下降，经济系数显著降低，荚果产量降低。由本文得知：花生高产的最适施氮量为157.8 kg/hm2左右。     

外源二乙基二硫代氨基甲酸钠 对花期淹水大豆碳代谢的影响

      为了研究二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）对大豆碳水化合物代谢的调节作用,为大豆抗渍涝栽培提供技术支持,本研究以渍涝敏感型大豆品种徐豆18和耐渍涝品种南农1138-2为材料,采用盆栽的方式,花期淹水前喷施DDTC,调查大豆叶片光合特性、蔗糖代谢酶活性及叶片、根系和根瘤中碳水化合物含量。结果表明：淹水胁迫降低了植株地上部、根系和根瘤干物重,叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）,根系中淀粉含量、根瘤中蔗糖和淀粉含量。其中,南农1138-2植株干物重,叶片光合气体交换参数以及根系中淀粉含量比徐豆18下降幅度小,而两品种间根瘤中蔗糖和淀粉含量下降幅度基本一致。与之不同,叶片中蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）（合成方向）活性、SS（分解方向）、酸性转化酶（AI）活性,叶片可溶性糖、蔗糖和淀粉含量,根系中可溶性糖、蔗糖含量增加。其中,南农1138-2叶片中蔗糖合成酶（SS）（分解方向）和酸性转化酶（AI）活性、可溶性糖、蔗糖和淀粉含量增幅较小,而叶片中蔗糖磷酸合成酶（SPS）、SS（合成方向）活性增幅较大。DDTC处理提高了淹水胁迫下两品种植株干物重,缓解了淹水胁迫对大豆植株生长的抑制;提高了叶片光合气体交换参数,叶片中SPS和SS（合成方向）活性,并降低了SS（分解方向）和AI活性,促进了淹水胁迫下叶片中蔗糖向根系和根瘤的转运;DDTC处理也增加了根系中可溶性糖、蔗糖和淀粉含量,根瘤中蔗糖和淀粉含量,表明DDTC处理在调控淹水胁迫下大豆植株生长和碳代谢生理过程中起着重要的作用。     

早熟油菜氮素分配特征研究

通过15N标记方法研究氮素的吸收、分配、再分配与油菜早熟的内在关系。研究结果表明,早熟油菜品种中油116(ZY116)生育期比中晚熟油菜品种中双11号(ZS11)短9d,在营养生长期和生殖生长期分别短5d和4d。早熟品种ZY116在全生育期吸收的氮素比中晚熟品种ZS11更多的向籽粒中转移,而中晚熟品种ZS11则是花期吸收的氮素向角果皮中转移的更多,角果期氮素从角果皮转移到籽粒的更少,均达显著水平。早熟品种中油116在营养生长阶段吸收的氮素在后期的分配速度明显快于ZS11,如ZY116苗期吸收的氮素从花期生长到角果期时再分配速度为3.22mg/d,从角果期生长到收获期时再分配速度为3.71mg/d,而ZS11分别为2.48mg/d和3.10mg/d。       

杨梅硝酸还原酶活性与根瘤固氮活性的研究

离体根瘤的固氮活性的测定采用乙炔还原法,硝酸还原酶的测定采用改进活体法,测试杨梅各器官硝酸还原酶活性的差异和温度、化合态氮对硝酸还原酶活性和固氮活性的影响,研究结果表明:①确定1%的正丙醇为活体法测定杨梅硝酸还原酶时所使用的渗透剂的最佳浓度。②杨梅NO3- 还原的主要部位在叶片,根瘤的硝酸还原酶活性受到宿主植物和内生菌的影响。③温度对植物体内硝酸还原酶和根瘤固氮活性水平影响很大,温度太高抑制酶活性,20℃时杨梅各器官的硝酸还原酶活性均达最高点,根瘤的固氮活性也达最高点。④用含10mmol/LNO3-的Hogland营养液培养的植株各部位的硝酸还原酶活性均高于对照,10mmol/L的NH4+ 对植株的硝酸还原酶活性未见明显影响,但能抑制根瘤的固氮活性,其抑制程度高于NO3-。⑤硝酸还原酶活性和根瘤固氮活性之间没有直接关系。      

硅对NaCl胁迫下玉米幼苗生理特性的影响

采用水培法研究盐胁迫下不同浓度硅对玉米幼苗生长、叶绿素含量、保护酶活性等生理特性的影响。结果表明,适量的硅(1mmol/L)能有效促进玉米生长,抑制叶绿素含量降低,降低细胞膜透性,提高玉米叶片和根系中的SOD、CAT和POD活性。叶片中SOD、CAT、POD活性均以Na2SiO3浓度为1mmol/L时活性最强;根系中三种酶活性以Na2SiO3浓度为2mmol/L时最强,表明硅对叶片和根系中的酶活性调控并非完全同步,也可能是硅在叶片和根系中作用途径不同所致。     

水稻苗期根系铵钾离子吸收的交互作用研究

【目的】为探讨水稻幼苗根系NH_4~+、K~+吸收的交互作用,深化水稻养分吸收理论,【方法】采用溶液培养的方法,对低钾及高钾浓度下水稻在有铵和无铵时的K~+吸收动力学特征进行了研究,对不同钾浓度下水稻根系NH_4~+的吸收速率进行了比较。【结果】1)当K~+0.2 mmol/L时,水稻根系通过高亲和转运系统吸收K~+服从Michaelich-Menten动力学方程;NH_4~+的存在显著降低K~+的最大吸收速率(Vmax),且降幅随着NH_4~+浓度的增加而增大;NH_4~+对水稻根表载体与K~+的亲和力(Km)影响较小,在1.62 mmol/L NH_4~+浓度下,水稻品种齐粒丝苗和沪科3号的Km分别下降了12.33%和16.46%,远低于Vmax 47.30%和39.21%的降幅。2)当K~+0.5 mmol/L时,水稻根系K~+低亲和转运系统发挥作用,K~+吸收速率随浓度的增加而不断增加,呈不饱和特征;但在相同K~+浓度下,水稻根系的K~+吸收速率随NH_4~+浓度的增加而下降。3)水稻根系对NH_4~+的吸收速率随着NH_4~+浓度的增加而增加;在相同NH_4~+浓度下,水稻根系对NH_4~+的吸收速率受K~+浓度的影响很小。【结论】NH_4~+抑制水稻苗期根系K~+的高亲和转运和低亲和转运,NH_4~+对K~+高亲和吸收的影响主要是由于铵竞争细胞膜上的钾载体所致;外界K~+浓度的变化对水稻幼苗的NH_4~+吸收速率影响很小。水稻铵钾的交互作用主要表现在NH_4~+对K~+吸收的抑制作用。     

NaCl和KCl胁迫对甜菜幼苗生长的影响

以甜菜品种HI0466为供试材料,通过水培试验,研究NaCl和KCl胁迫(0mmol/L(CK)、NaCl和KCl分别为100 mmol/L、200 mmol/L、280 mmol/L 7个处理)对甜菜幼苗生物量、叶面积及叶绿素含量的影响。结果表明:低浓度NaCl和KCl胁迫对甜菜幼苗生长、叶面积就产生一定的抑制作用,随着胁迫浓度的增加,对甜菜幼苗生长和叶片膨大抑制更加严重,并且高浓度KCl胁迫导致甜菜幼苗33.3%的致死率,对甜菜根系伤害和叶面积降低亦甚为严重。低浓度NaCl和KCl以及中浓度NaCl胁迫未影响甜菜幼苗叶片叶绿素的含量;中浓度KCl胁迫已经明显降低叶绿素含量;高浓度NaCl和KCl胁迫均显著降低甜菜幼苗叶片叶绿素含量,KCl胁迫甚为严重。因此,随着NaCl和KCl胁迫浓度的升高,甜菜幼苗生长抑制作用不断加重,中高浓度胁迫下KCl比NaCl盐害更重。