高、低糖甘蔗品种叶片转化酶活性与蔗糖代谢关系研究(英文)

甘蔗是一种重要的经济作物,在全球蔗糖生产中占主导地位。当前研究者们正致力于通过揭示蔗糖代谢的复杂性而提高蔗茎蔗糖分。为研究探讨甘蔗工艺成熟期不同阶段早熟(高糖)品种和晚熟(低糖)品种的叶片转化酶活性,测定了早熟和晚熟甘蔗品种光合作用很强的第3叶的可溶性酸性转化酶、中性转化酶活性以及叶片酸性转化酶与中性转化酶活性。结果表明,低糖甘蔗品种叶片的酸性转化酶活性较高,而中性转化酶活性较低。相关分析结果表明,叶片酸性转化酶活性与蔗糖分呈负相关,而与己糖含量呈正相关;相反,叶片中性转化酶与蔗糖分呈正相关,与己糖含量呈负相关。研究结果说明,不管甘蔗品种的熟性表现如何,其叶片转化酶在甘蔗糖分调节中均起主导作用。     

转化酶与甜瓜果实膨大及糖分积累相关研究

【目的】探明厚皮甜瓜果实及叶片转化酶与果实膨大及糖分积累的内在机理,为厚皮甜瓜品质遗传改良提供理论依据。【方法】以丰蜜二号和好运52为材料,对甜瓜果实农艺性状、可溶性糖含量、转化酶及叶片转化酶活性进行测定。【结果】两个厚皮甜瓜在授粉后16d内果实纵径长度、横径宽度及果肉厚增长迅速,还原糖含量迅速增加,果肉和叶片酸性转化酶和中性转化酶活性急剧下降,蔗糖含量低;授粉16d后,蔗糖含量迅速增加,果肉酸性转化酶和中性转化酶的活性下降,但叶片中性转化酶活性呈上升趋势。【结论】两个厚皮甜瓜在授粉后16d内,果实迅速膨大,24d后果实膨大速度缓慢,甜瓜蔗糖积累迅速,果肉转化酶活性降到较低水平;相关分析表明,两个厚皮甜瓜品种的还原糖含量与果肉中性转化酶呈显著负相关;在丰蜜二号中,蔗糖积累与叶片中性转化酶呈显著正相关。     

转化酶与甜瓜果实膨大及糖分积累相关研究

【目的】探明厚皮甜瓜果实及叶片转化酶与果实膨大及糖分积累的内在机理,为厚皮甜瓜品质遗传改良提供理论依据。【方法】以丰蜜二号和好运52为材料,对甜瓜果实农艺性状、可溶性糖含量、转化酶及叶片转化酶活性进行测定。【结果】两个厚皮甜瓜在授粉后16 d内果实纵径长度、横径宽度及果肉厚增长迅速,还原糖含量迅速增加,果肉和叶片酸性转化酶和中性转化酶活性急剧下降,蔗糖含量低;授粉16 d后,蔗糖含量迅速增加,果肉酸性转化酶和中性转化酶的活性下降,但叶片中性转化酶活性呈上升趋势。【结论】两个厚皮甜瓜在授粉后16 d内,果实迅速膨大,24 d后果实膨大速度缓慢,甜瓜蔗糖积累迅速,果肉转化酶活性降到较低水平;相关分析表明,两个厚皮甜瓜品种的还原糖含量与果肉中性转化酶呈显著负相关;在丰蜜二号中,蔗糖积累与叶片中性转化酶呈显著正相关。     

甘蔗叶片中转化酶的变化规律及其与生长和糖分积累的关系

本试验以中早熟高糖品种川蔗10号和迟熟低糖品种海蔗5号为材料,研究甘蔗叶片中转化酶的变化规律及其对甘蔗主要性状的影响。结果表明,叶片中转化酶活力与生长呈正相关,而与糖分积累呈负相关。成熟期较高的酸性转化酶活力对糖分积累不利。不同类型品种转化酶转化模式不同,反映了它们遗传型的差异。因此,转化酶特别是酸性转化酶可作为甘蔗育种及其基因型选择的显著生理指标。     

甘蔗生长后期乙烯利处理对节间转化酶活性的影响及与蔗糖分积累的关系

研究了乙烯利处理对三个甘蔗品种桂糖11号、桂糖15号和新台糖16号生长后期中性和酸性转化酶活性的影响。甘蔗工艺成熟前期，蔗糖分含量稳定上升．节间2的转化酶活性迅速提高；在工艺成熟期，蔗糖分达到最高．而转化酶活性却出现一个下降过程；工艺成熟后期．出现回糖现象．转化酶活性再次上升。说明转化酶在蔗糖分积累和再次利用过程中都起着重要作用。廿蔗生长后期用400mg／L乙烯利处理，在一段时间内可以提高节间2中性和酸性转化酶活性．有利于甘蔗蔗糖分积累和成熟；而乙烯利处理3周后转化酶活性低于对照，蔗糖代谢活动降低，抑制甘蔗回糖，有利于甘蔗糖分较长时间保持在高水平。     

国庆1号温州蜜柑转化酶和糖分积累特性研究

研究了国庆1号温州蜜柑叶片、果皮和果肉中的蔗糖和还原糖含量,以及酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)的活性变化,结果表明：(1)果肉中的蔗糖和还原糖随着果实的发育而积累增加;果皮和叶片中的还原糖和蔗糖在整个果实发育阶段积累较少。(2)转化酶活性表现出组织特异性,其中果肉中的酸性转化酶活性随着糖分积累而下降,中性转化酶活性基本保持在一个稳定水平;果皮中的转化酶(AI和NI)活性随着果实发育而上升,随后酸性转化酶活性在8月份以后开始快速下降,到果实成熟时都保持在较低水平,中性转化酶在7月中旬就开始缓慢下降,随后也保持在较低水平;叶片中酸性转化酶活性在6～8月份较低,而此时中性转化酶活性却处在较高水平,在8～10月酸性转化酶的活性则快速升高,并保持在较高水平,而中性转化酶活性却逐渐降低,然后保持在较低水平。另外通过分析转化酶活性和糖分关系表明,国庆1号温州蜜柑果肉中的酸性转化酶与果实快速生长和成熟期糖分积累有着重要的关系。     

甘蔗不同基因型叶片酶活性差异与蔗糖分积累的关系

分析了 12个甘蔗基因型叶片中的酸性磷酸酶、淀粉酶、酸性转化酶等 7种酶活性变化对蔗糖分的影响 ,结果表明 ,叶片中酸性磷酸酶以及中性转化酶活性与甘蔗蔗糖分的高低呈显著正相关 ,淀粉酶、酸性转化酶活性则与此相反 .多元回归分析进一步证实蔗糖分高低与前期酸性磷酸酶、淀粉酶、转化酶活性关系密切 ,而成熟期除了酸性磷酸酶起主要作用外 ,转化酶是影响甘蔗蔗糖分的关键酶     

甘蔗不同基因型叶片酶活性差异与蔗糖分积累的关系

分析了１２个甘蔗基因型叶片中的酸性磷酸酶、淀粉酶、酸性转化酶等７种酶活性变化对蔗糖分的影响。结果表明,叶片中酸性磷酸酶以及中性转化酶活性与甘蔗蔗糖分的高低呈显著正相关,淀粉酶、酸性转化酶活性则与此相反,多元回归分析进一步证实蔗糖分高低与前期酸性磷酸酶、淀粉酶、转化酶活性关系密切,而成熟期除了酸性磷酸酶起主要作用外,转化酶是影响甘蔗蔗糖分的关键酶。     

航豇2果实生长期蔗糖代谢及转化酶调控研究

以之豇28为对照,分析了航豇2果实中可溶性糖含量和转化酶活性的变化及其联系。结果表明,航豇2嫩荚中蔗糖含量明显高于对照,但可溶性酸性转化酶（SAI）和细胞壁结合酸性转化酶（CBAI）活性较低,且SAI活性与蔗糖含量呈明显负相关。     

曙光油桃果实发育过程中蔗糖积累与相关酶的关系

以曙光油桃为试材,研究了果实发育过程中蔗糖积累与糖代谢相关酶活性的关系.结果表明:发育早期,曙光油桃果实的果糖和葡萄糖含量相对较高,随着果实的发育,果糖和葡萄糖含量逐渐降低.而蔗糖含量急剧上升并成为主要可溶性糖.由相关分析可知:在整个发育过程中,细胞壁结合酸性转化酶、可溶性中性转化酶与曙光油桃果实的蔗糖含量呈显著的负相关,蔗糖合酶与蔗糖含量呈极显著的正相关.因此可以推断,曙光油桃果实的蔗糖积累主要受到转化酶和蔗糖合酶的调控.     

甘蔗不同基因型愈伤组织生化性状的研究

通过甘蔗心叶的组织培养，研究了11个甘蔗基因型的愈伤组织的10个生化性状的差异，把这些生化性状与甘蔗在大田种植条件下的田间锤度、蔗茎产量进行了相关分析．结果表明，愈伤组织干物质含量、还原糖含量、蔗糖含量、总糖含量、蛋白质含量、酸性转化酶活性、中性转化酶活性、多酚氧化酶活性、过氧化物酶活性、硝酸还原酶活性在不同基因型问都存在显著的差异；愈伤组织的干物质含量与产量有显著的正相关关系，还原糖含量、酸性转化酶活性和多酚氧化酶活性与田间锤度都有显著的负相关关系．     

甘蔗苗期生化性状与糖分及产量的关系

选取 8个甘蔗基因型研究苗期一些生化性状与蔗汁糖分和蔗茎产量的关系。结果表明 ,高产高糖基因型苗期初期叶片蔗糖含量和总糖含量较高 ,硝酸还原酶活性在苗期初期至中期的增幅较大 ;高糖基因型中性转化酶活性在苗期较高 ,而高产基因型则表现较低。相关分析和通径分析表明 ,叶片蔗糖含量对蔗茎产量和蔗汁糖分均为正相关和正向贡献 ;硝酸还原酶和中性转化酶活性都对蔗茎产量和蔗汁糖分表现为不同方向的相关或贡献。根据以上结果 ,认为苗期的叶片蔗糖含量可作为高产高糖性状间接选择的较可靠指标 ;而以硝酸还原酶或中性转化酶活性作为间接选择指标时 ,其取值范围还需进一步研究     

甘蔗叶片碳、氮代谢与产量、品质关系研究初探

 本试验选用10个不同甘蔗基因型，在大田条件下研究结果如下：1.伸长初期叶片碳、氮代谢之间及其与产量之间有密切的正相关；成熟期叶片蔗糖代谢和氮代谢与蔗茎蔗糖分呈显著的正相关和负相关。2.通径分析表明：在伸长盛期，叶片蔗糖合成强度和硝酸还原酶活性的遗传效应对产量的直接作用和互作效应都居首位，酸性转化酶活性通过二者对产量的正向间接作用也较大；在工艺成熟期，叶片中性转化酶活性和叶片蔗糖含量的遗传效应对蔗茎蔗糖分的直接作用和互作效应居首位,叶片酸性转化酶活性的环境效应对蔗茎蔗糖分的直接作用和互作效应最大,但以负值为主，叶片水分和叶片蛋白质与酸性转化酶活性呈极显著正相关。     

低温胁迫对不同耐寒型甘蔗蔗糖代谢相关酶基因表达及其酶活性的影响

[目的]研究不同耐寒型甘蔗品种叶片中蔗糖代谢关键酶基因表达及其酶活性在低温胁迫条件下的变化,为培育高产高糖、抗寒性强甘蔗新品种提供参考.[方法]以耐寒型甘蔗品种GT28和冷敏感型品种ROC22为材料,幼苗期进行6℃低温胁迫处理0（对照）、2、5、9 d及胁迫处理5和9d后恢复生长2d,分析两品种甘蔗＋1位叶叶片蔗糖代谢关键酶基因表达及相关酶活性.[结果]与对照相比,低温胁迫利于诱导GT28相关酶基因的表达,而抑制ROC22相关酶基因的表达.6℃低温胁迫2、5、9 d后,GT28叶片SAI、CIN和SPS1基因相对表达量呈先降低后升高的变化趋势,而SPS2和SS表达量呈逐渐升高的趋势,分别以低温胁迫2和9d最高,为对照的8.31、6.99、3.80、5.27和1.65倍;冷敏感型ROC22叶片SAI、CI和SPS2基因相对表达量呈不断下降的变化趋势,以胁迫2d的相对表达量最高,分别为对照的9.79、5.37和4.711倍,而SPS1和SS相对表达量分别呈上升、先上升后下降的变化趋势.低温胁迫5d后恢复生长2d的ROC22叶片SAI、CIN、SPS1和SS及GT28叶片SPS1和SPS2基因相对表达量明显高于胁迫9d后恢复生长2d的处理,而GT28叶片SAI、CI和SS的表现相反.在胁迫5、9d后恢复生长2d,ROC22叶片CIN、SPS2均有所上升,GT28叶片SAI、SPS1和SS相对表达量均有所下降.与对照相比,低温胁迫2～9 d可不同程度提高不同基因型甘蔗品种叶片AI、NI、SPS和SS酶活性,AI和NI酶活性以GT28叶片相对较高,而SPS和SS酶活性以ROC22叶片表现更高.随胁迫时间的延长（2～9d）,GT28叶片的AI、SPS和SS酶活性均呈逐渐上升的变化趋势,以胁迫处理9 d最高,分别为161.62 μmol Glc/gFW·h、7.88和14.28μmol Suc/gFW·h,而NI酶活性以胁迫处理2 d最高（472.49 μmol Glc/gFW·h）.ROC22叶片AI和NI酶活性随胁迫时间的延长而逐渐降低,均以胁迫处理2d的最高,胁迫处理9d的最低;SPS和SS酶活性则表现为先上升后下降的变化趋势,以?     

香蕉果实发育过程中糖代谢的研究

[目的]研究香蕉果实发育过程中糖代谢情况。[方法]于2001~2003年3月底香蕉断蕾后开始取样,研究香蕉果实发育过程中、采后糖、淀粉及转化酶的变化情况。[结果]断蕾后10~60 d香蕉淀粉含量几乎呈直线上升,之后明显减慢;葡萄糖、果糖在果实发育早期含量较低,之后含量不断上升;蔗糖含量、酸性转化酶(SAI)活性均表现出先升后降趋势,断蕾后30 d达最大;中性转化酶(NI)和细胞壁转化酶(CWI)的活性在断蕾后50~70 d都保持在较高水平。香蕉采后5~15 d淀粉含量迅速下降;蔗糖、葡萄糖、果糖含量不断上升;CWI活性快速下降;SAI、NI活性变化不大。[结论]该研究为香蕉的栽培、果实贮藏和保鲜提供了参考。     

夜间亚低温对番茄果实糖含量和糖代谢酶活性的影响

[目的]研究夜间亚低温对番茄（Lycopersicon esculentumM ill.）果实几种糖含量及糖代谢酶活性的影响。[方法]以15℃夜温为对照,研究了9℃夜间亚低温处理对番茄果实果糖、葡萄糖和蔗糖含量及酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）、蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性的影响,并分析了糖含量与糖代谢酶活性的相关性。[结果]经过夜间亚低温处理后,番茄果实中果糖、葡萄糖和蔗糖含量均小于对照。与对照相比,夜间亚低温处理使番茄果实中AI和NI的活性降低,但SS和SPS活性变化没有明显的规律性。在番茄幼果期,果实中AI和NI活性的变化幅度相对较小,但在果实成熟时转化酶活性急剧升高;SS活性随着果实的发育逐渐降低,在果实成熟期SS活性很低;试验期内,SPS活性一直处于低活性水平。番茄果实中AI和NI活性与葡萄糖和果糖的含量呈极显著正相关,蔗糖合成酶（SS）活性与蔗糖含量呈极显著正相关。[结论]夜间亚低温导致成熟期番茄果实含糖含量下降的主要因素是转化酶活性的变化。     

宁夏枸杞叶片、果柄、果实糖积累与蔗糖代谢相关酶活性研究

对不同发育时期宁夏拘杞叶片、果柄、果实中蔗糖,果糖、葡萄糖含量及蔗糖代谢相关酶活性进行测定,研究枸杞叶片、果柄、果实生长发育过程中糖的积累与蔗糖代谢相关酶活性的关系.结果表明,宁夏枸杞叶片以积累蔗糖为主,果糖的含量与酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)均旱显著正相关;果实以积累已糖(葡萄糖和果糖)为主,葡萄糖和果糖的含最与AI和NI均呈极显著正相关,而与其他酶无相关性,说明AI和NI在宁夏枸杞果实的糖代谢中起着主要的调控作用.     

不同甘蔗品种的含糖特性及成熟期分析

为进一步了解甘蔗不同品种成熟过程中糖分积累变化过程和工艺成熟过程的特点,以6个不同甘蔗品种为材料,在工艺成熟期对蔗茎蔗糖分、蔗汁还原糖分、蔗汁重力纯度和节间的蔗糖、还原糖含量进行分析。结果表明,ROC 20属特早熟特高糖品种,ROC 16、ROC 22为早熟高糖品种,GT 18属早中熟高糖品种,GT 17为中熟高糖品种,RB 72-454属含糖一般的早中熟品种。     

环境高温条件下收获甘蔗酸性转化酶和葡聚糖蔗糖酶活性表现及其与糖分降低的关系

甘蔗收获后蔗糖分降低是蔗糖加工单位的主要问题之一,特别是那些在高温下持续压榨的地区。通过研究评估榨季后期甘蔗收获后蔗糖分的损失量及其与酸性转化酶和葡聚糖蔗糖酶活性的关系,结果表明,甘蔗收获后,随着这两种酶活性的上升,甘蔗的商品蔗糖急剧下降。刚收获的甘蔗商品蔗糖值为10．88,在收获48、240h后,则分别降低2．27、6．59个单位,10d后蔗糖分降低约60％。对收获的甘蔗淋水并覆盖蔗叶,其蔗糖分降低约44％,而经化学物质处理并覆盖蔗叶的甘蔗蔗糖分减少27％。在甘蔗贮放期间,其蔗糖酸性转化酶和葡聚糖蔗糖酶活性明显增加。经化学处理并覆盖蔗叶后,收获甘蔗的两种酶活性明显下降。研究结果还表明,通过应用抗菌和抗转化化学物质配方具有使后期收获的甘蔗蔗糖分降低到最小的可能性。     

春化处理对北农1号萝卜碳水化合物含量 及相关酶活性的影响

 【目的】探讨春化处理对萝卜碳水化合物含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响。【方法】低温处理萌动‘北农1号’种子30 d,研究低温春化处理对萝卜叶片（源）及肉质根（库）碳水化合物含量的影响及糖代谢相关酶活性的变化规律。【结果】春化处理‘北农1号’叶片及肉质根蔗糖、葡萄糖、果糖、棉子糖及总糖含量比对照降低,淀粉含量增加。叶片转化酶活性从“拉十字”开始到“拉十字”后21 d（“破肚”前期）高于对照,“拉十字”后28 d（“破肚”结束）转化酶活性降低且低于对照,蔗糖合酶与蔗糖磷酸合成酶活性在整个观察期都低于对照;春化处理促进了肉质根中性转化酶及蔗糖磷酸合成酶活性升高,酸性转化酶与蔗糖合酶活性变化不明显。【结论】低温春化处理影响了萝卜叶片及肉质根蔗糖代谢相关酶活性,碳水化合物代谢分配发生变化,叶片及肉质根中可溶性糖含量减少,抑制了肉质根的膨大。