甜菜蔗糖代谢相关酶活性与糖积累关系的研究

在甜菜不同生育时期同步测定了块根和叶片中的可溶性总糖、果糖和蔗糖含量及蔗糖代谢相关酶-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,并对糖积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明,甜菜蔗糖代谢的相关酶对块根的糖积累的影响要高于叶片;甜菜块根和叶片中的合成和分解酶类是协同作用进行糖积累过程,并非哪类酶在单独发挥作用;整个生育期甜菜块根的可溶性总糖、果糖和蔗糖含量均大于叶片,苗期块根中果糖是块根糖积累的主要产物,叶丛形成期块根中蔗糖是块根糖积累的主要产物.     

油菜素内酯对春玉米灌浆期叶片光合功能与产量的调控效应

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,采用植物生长调节物质油菜素内酯(brassinolide,BR)对苞叶和穗位叶喷施处理,研究了BR对玉米穗位叶功能、籽粒灌浆及产量的调控作用。结果表明,灌浆期随生育进程,玉米穗位叶叶绿素含量、光合速率、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Ru BPCase)以及蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性均显著下降。同时,籽粒蔗糖含量显著降低,但淀粉含量和粒重均显著增加。与对照相比,BR处理显著增加玉米穗位叶叶绿素含量,提高光合速率,增强PEPCase、Ru BPCase、蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性。BR处理显著增加籽粒蔗糖和淀粉积累,提高玉米籽粒干物质积累。在产量构成上,BR显著缩短秃尖长度,增加穗粒数和千粒重,显著提高产量。本研究说明,灌浆期喷施BR可提高玉米叶源的活性,延长叶片光合功能持续期,促进籽粒灌浆和物质积累,从而实现增产。     

不同时期甘蔗叶片生化指标与蔗茎糖化的相关及因子分析

不同无性系叶转化酶及糖有显著差异，且呈明显的季节性变化。叶转化酶活性前期较低，生长盛期升高，成熟期下降；叶糖含量前期较低，生长盛期上升，成熟期最高。相关分析表明成熟期的叶片转化酶活性与蔗茎田间锤度及蔗糖分有显著的负相关，叶片转化酶活性高不利于茎糖分积累。因子分析表明成熟期转化酶活性高是低糖无性系的重要特征，而生长盛期转化酶活性高，代谢旺盛的无性系不一定低糖。原始及标准化数据的回归分析显示转化酶对蔗     

花铃期渍水对棉铃对位叶蔗糖代谢及铃重的影响

试验以新棉33B为材料,于2007年和2009年在江苏南京(32º02′N,118º50′E)江苏省农业科学院防雨棚的水泥池中进行。以正常灌水(土壤相对含水量为75%±5%)为对照,于棉花中部(6~8)果枝开花时进行渍水7 d和14 d (保持地面2~3 cm的水层)处理。研究花铃期渍水对棉铃对位叶蔗糖代谢及铃重形成的影响。结果表明,花铃期渍水条件下棉铃对位叶可溶性糖、蔗糖、淀粉含量增加,蔗糖/淀粉比值下降,且随渍水持续期的延长变化幅度增大,表明花铃期渍水致使叶片蔗糖外运受阻且随渍水时间的延长外运受阻加重;棉铃对位叶蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶和酸性转化酶活性增强,且随渍水持续期的延长和果枝部位的上升而增大;棉铃对位叶可溶性糖、蔗糖和淀粉含量与蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶及酸性转化酶活性显著正相关(P<0.05),表明渍水条件下蔗糖代谢被激活但并未促进叶片蔗糖的外运,铃重随果枝部位上升和渍水持续期的延长下降幅度增大。这是渍水条件下铃重下降的重要原因。     

播期对小麦品种藁城8901籽粒淀粉合成相关酶活性及淀粉组分积累的影响

通过测定旗叶和籽粒中磷酸蔗糖合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、AGP焦磷酸化酶(AGPase)、UGP焦磷酸化酶(UPGase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)的活性,以及蔗糖含量,研究了播种期对藁城8901蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性变化及淀粉组分积累的影响。结果表明,早播和晚播均可降低籽粒直链淀粉积累量,但其支链淀粉积累量随播期的推迟逐渐升高;直链淀粉和支链淀粉积累的最适平均日照时数分别为9.06和11.07 h;支链淀粉积累的最佳日均气温为22.75℃,而直链淀粉积累对温度的适应范围较宽,日均气温在17~25℃之间时,直链淀粉含量与日均气温呈正相关关系。推迟播期使旗叶SPS和SS活性升高,而旗叶蔗糖积累量、籽粒SS、SPS活性和蔗糖积累量均显著降低;籽粒AGPase、SSS活性和支链淀粉积累量明显升高;而UGPase、花后14 d的GBSS活性和直链淀粉积累量显著降低。表明在小麦植株体内存在淀粉积累对蔗糖代谢的反馈调节作用,它主要是通过降低籽粒SPS活性而不是SS活性来实现的。由SS催化的蔗糖降解不是提供小麦籽粒淀粉积累所需底物的惟一途径。在小麦籽粒淀粉合成过程中,AGPase、SSS、UGPase和GBSS均起着重要的调节作用。植株本身可通过反馈抑制籽粒UGPase和某一时期的GBSS活性来调节籽粒中蔗糖向淀粉的转化以及淀粉组分的积累,以维持体内合理的直/支比例。     

“贝达”和“赤霞珠”叶片中可溶性糖类对光合作用的调节作用

以2个葡萄品种"贝达"和"赤霞珠"为材料,研究了开花期过后1年生枝条功能叶片光合指标;以及葡萄糖、果糖、淀粉等碳水化合物含量与转化酶和淀粉酶活性的变化与联系。结果表明:开花期过后,"贝达"和"赤霞珠"功能叶片的净光合速率和Rubisco羧化效率呈下降趋势;果糖含量基本不变,葡萄糖、蔗糖及总可溶性糖含量波动上升;中性转化酶活性变化较小,α-淀粉酶和β-淀粉酶活性分别在前期和后期较高。"贝达"和"赤霞珠"功能叶片的Rubisco羧化效率与净光合速率呈极显著正相关;与葡萄糖/(果糖+蔗糖)呈显著负相关。在"贝达"和"赤霞珠"功能叶片中葡萄糖含量与β-淀粉酶活性分别表现出极显著和显著的正相关性。推断,开花期后"贝达"和"赤霞珠"功能叶片中葡萄糖的积累可能主要是通过β-淀粉酶代谢途径产生,并对其光合作用产生了反馈抑制的效应。     

番茄果实生长发育过程中糖的代谢

通过测定番茄果实生长发育过程中蔗糖、果糖、可溶性总糖、淀粉的含量和糖代谢中涉及到的蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶、酸性转化酶、中性转化酶的活性,研究了番茄果实生长发育过程中糖的代谢过程。根据番茄果实的生长发育曲线和相对日生长率,可以将番茄的生长发育过程按开花后39 d作为分界点分为2个阶段,39 d之前为产量形成期,之后为品质形成期。在产量形成期内,果糖和可溶性总糖含量逐渐升高,淀粉含量逐渐下降,蔗糖含量先升高后下降,变化不剧烈,以积累淀粉为主。同期AI和NI的活性较低,SS和SPS的活性较高。在品质形成期,果糖含量升高,淀粉含量下降,蔗糖和可溶性总糖变化不明显,以积累果糖为主。AI和NI的活性急剧升高,SS和SPS的活性很低。统计分析表明,番茄果实单果重量与淀粉含量、淀粉含量与NI活性呈显著负相关,可以参考淀粉的含量和NI的活性进行番茄高产研究。果糖含量与淀粉含量呈显著负相关,与SS和AI,NI的活性均为显著正相关;番茄果实中的可溶性总糖与淀粉含量呈显著负相关,与SS的活性呈显著正相关,可以参考SS和AI,NI的活性进行高果糖含量的品质研究。     

生长前期甘蔗叶片糖分含量及蔗糖磷酸合成酶基因表达分析

本研究比较高糖(GT28, ROC22)、中糖(YT71-210)和低糖(GT86-877)基因型甘蔗生长前期叶片中的糖分含量、叶绿素含量、蔗糖代谢相关酶活性及SPS家族基因的表达水平,以探究不同甘蔗基因型生长前期的蔗糖代谢情况,为全面了解甘蔗整个生命周期的蔗糖代谢机制提供依据。结果表明,各甘蔗基因型蔗糖代谢指标与茎中糖分含量有一致性,均呈现高糖品种中糖品种低糖品种趋势。SofSPSA基因家族在甘蔗苗期的叶片蔗糖积累过程中mRNA水平的表达量较低,B、C、D家族基因相对表达水平较高。甘蔗的高、低糖基因型与叶片蔗糖代谢相关酶活性有着密切关系,并影响糖分积累。与低糖品种相比,高糖品种甘蔗叶片的叶绿素含量、SP家族基因的表达水平、糖分含量及蔗糖代谢相关酶活性相对较高,表明高糖品种甘蔗叶片蔗糖代谢水平更加活跃。     

不同木薯品种生理及块根淀粉积累特性研究

以木薯品种南洋红、华南205、GR891、华南124、新选056、辐选01、华南5号、新选048为材料,对木薯不同品种生理生化和淀粉积累特性进行研究。结果表明：辐选01、GR891叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、还原糖、蔗糖含量较高,块根淀粉积累早、积累快,淀粉含量较高;而华南124、南洋红叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、还原糖、蔗糖含量较低,块根淀粉积累较迟、积累较慢,淀粉含量较低。华南205、新选056、华南5号、新选048介于前四者之间。可见,木薯叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、还原糖、蔗糖含量与块根淀粉积累有密切关系。     

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。     

Effects of Drought on the Sucrose Metabolism of Subtending Leaves of Cotton Bolls at Different Fruiting Branches and Boll Weight during Flowering and Bolling Stages

This study aimed to illustrate the mechanism of sucrose metabolism in subtending leaves of cotton bolls and its relationship with boll weight under drought stress during flowering and bolling stages. The 2-year-long experiments were conducted using pools of upland cotton(Gossypium hirsutum L.) plants, NuCOTN 33B, subjected to drought stress (relative water content reduced naturally until the boll opening stage) on the day of anthesis of the middle fruiting branches (MFB), using well-watered conditions as the control. The net photosynthetic rate declined under drought stress in the boll's subtending leaf, respectively, and the decline range was MFB>upper fruiting branch (UFB)>lower fruiting branch (LFB). Drought stress increased the soluble sugar contents of subtending leaves at LFB and UFB but decreased them at MFB. Sucrose content was increased and starch content decreased concomitantly, indicating that drought facilitated the partitioning of photosynthate into sucrose. Drought stress also depressed the activities of sucrose phosphate synthase and sucrose synthase, while acid invertase activity was initially decreased and then increased. The changes of MFB and UFB exceeded those of LFB, indicating that sucrose synthesis was inhibited, the degradation was first inhibited then promoted, causing a reduction in the amount of sucrose available for export. As a result, the boll weight declined during drought, and the decline range was MFB>UFB>LFB. In conclusion, the decreased sucrose synthesis and the impaired sucrose efflux of subtending leaves of bolls were the main causes for decreased boll weight under drought conditions during flowering and bolling stages of cotton.     

冬小麦旗叶蔗糖和籽粒淀粉合成动态及与其有关的酶活性的研究

鲁麦22和鲁麦14相比,旗叶的光合能力强,蔗糖含量高,催化蔗糖合成的磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性高;籽粒中蔗糖供应充足,降解蔗糖的蔗糖合成酶(SS)活性高;与淀粉合成有关的酶:腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG-PPase)、游离态(或可溶性)淀粉合成酶(S-STS)和束缚态淀粉合成酶(B-STS)均有较高的活性,这是其粒重高的原因.通过对两个品     

灌溉对冬小麦灌浆期光合产物供应和转化及有关酶活性的影响

在池栽遮雨条件下，研究了不同灌溉措施对小麦灌浆期光合产物的供应、转化及相关酶活性的影响。结果表明，灌溉明显改善小麦灌浆期光合产物的供应及转化。土壤干旱使叶面积指数降低，叶面积持续期缩短，旗叶光合速率及SPS活性下降，光合产物供应不足；同时籽粒中SS、ADPG-PPase、SSS和GBSS活性明显下降，特别是在灌浆中后期更     

花生籽仁发育过程中糖分积累特征及蔗糖代谢酶活性分析

花生籽仁的含糖量与其食用品质和加工特性密切相关,为了明确花生籽仁发育过程中糖分积累特征以及与蔗糖代谢相关酶活性的关系,以3个不同蔗糖含量的花生品种为材料,分别比较了它们在籽仁发育不同时期可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量以及蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)、中性转化酶(NI)、酸性转化酶(SAI)等蔗糖代谢关键酶的活性差异。结果表明不同品种在籽仁发育过程中的糖组分含量及酶活性变化规律相似;无论是合成方向还是分解方向,都以SS活性值相对最高;相关性分析显示,籽仁发育后期蔗糖含量与NI呈极显著负相关,与SPS呈显著正相关。推测可以在花生籽仁趋于成熟时,通过调节NI和SPS活性来提高其蔗糖含量。     

补光时间和光质对温室甜椒叶片生长、碳代谢的影响

为探究发光二极管(LED)补光对温室甜椒叶片生长及碳代谢的影响,以甜椒品种‘奥黛丽’为试材,设置红光(R)和蓝光(B)组合2:1(2R1B)、4:1(4R1B)、8:1(8R1B)3种光质,2 h(18:00—20:00)、4 h(18:00—22:00)和8 h(18:00—次日02:00)3个补光时间,以不补光为对照(CK),研究补光时间及光质对甜椒叶片生长、元素含量、糖含量及碳代谢关键酶活性的影响。结果表明,光质与补光时间能显著影响甜椒叶片的生长及碳代谢,且两者之间存在交互作用。与CK相比,光质2R1B处理的比叶重、钾、果糖、淀粉含量显著降低;而光质4R1B和8R1B处理的叶片数、总叶面积、叶绿素总量、生物量净积累速率(NAR)、总糖含量及酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)和蔗糖合成酶(SS)活性显著高于CK,且8R1B处理略优于4R1B处理,说明红光比例增大有利于叶片生长和碳代谢;光质对甜椒叶片氮、磷、钾、镁元素的含量影响不显著。除光质2R1B处理外,在同一光质下,随着补光时间的延长,甜椒的叶片数、比叶重、叶面积指数(LAI)、NAR、总糖、果糖、淀粉含量及AI、NI、SS...     

烯效唑（S3307）和胺鲜酯（DTA-6）对马铃薯叶与块茎糖代谢及产量的影响

在大田栽培条件下,以马铃薯克新1号为试验材料,在苗期叶面喷施调节剂烯效唑（S₃₃₀₇）和胺鲜酯（DTA-6）进行处理,以清水作为对照（CK）,研究不同植物生长调节剂对马铃薯叶和块茎间光合产物变化和产量的影响。结果表明:S₃₃₀₇和DTA-6处理可以显著提高马铃薯产量,增加前期叶片内蔗糖和淀粉含量;喷施调节剂第34天（块茎膨大期）,S₃₃₀₇和DTA-6处理促进叶片中淀粉含量向块茎中转运降低叶片内淀粉含量,利于源器官的物质输出;S₃₃₀₇和DTA-6显著增加各取样时期马铃薯块茎中淀粉含量;S₃₃₀₇和DTA-6在喷施后第18和34天显著增加块茎可溶性糖含量;马铃薯块茎内淀粉含量的变化与叶片内蔗糖和淀粉含量均呈极显著正相关,与转化酶和淀粉酶活性呈极显著负相关。S₃₃₀₇和DTA-6处理均显著促进单薯重,同时DTA-6处理的单株薯数也显著高于CK。     

光照强度对大豆叶片光合特性及同化物的影响

间套作荫蔽环境下, 光强是影响作物生长和产量的直接因素。本试验通过设定不同光照强度, 分析不同大豆品种的光合特性、光合同化物和叶片中叶绿体超微结构的昼夜变化, 明确光强对大豆叶片结构和同化物积累的影响, 了解品种间差异, 以期为提高大豆产量、改善大豆品质提供理论依据。以耐阴品种南豆12和敏感品种桂夏3号为试验材料, 分别设置CK (正常光照, 遮光度0)、A1 (一层黑色遮阳网, 遮光度10%)、A2 (两层黑色遮阳网, 遮光度36%) 3个不同光照强度。结果表明, 随着遮阴程度的增加, 2个大豆品种净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和生物量均呈逐渐降低趋势, 但胞间二氧化碳浓度、叶绿素b含量逐渐上升。同一大豆品种在相同处理下叶片蔗糖和淀粉含量昼夜变化差异显著。正常光照和A1处理下的大豆叶片蔗糖含量昼夜变化呈双峰曲线, 波峰分别出现在16:00和次日6:00, A2处理下南豆12蔗糖含量昼夜变化呈单峰趋势, 峰值出现在16:00, 为32.80 μg g ^-1。淀粉含量昼夜变化呈单峰曲线, 最高值均出现在21:00, 且耐阴品种大豆在A2处理下蔗糖和淀粉含量日变化幅度大于敏感品种大豆。大豆叶片超微结果表明, 弱光处理下大豆叶片叶绿体结构完整, 无破碎现象, 相同品种在同一处理下淀粉粒与叶绿体截面积比值昼夜变化显著, 均呈先增加后降低的变化趋势, 耐阴品种变化幅度大于敏感品种, 最大值均出现在21:00。因此, 随着遮阴程度增加, 大豆叶片生物量积累减少, 光合作用降低, 但耐阴品种在适度遮阴下通过调节光合器官结构的昼夜变化而保持良好的光合作用, 以更好地适应荫蔽环境。     

NaCl及等渗PEG胁迫对番茄叶片光合特性及蔗糖代谢的影响

为了从碳水化合物生产及代谢的角度比较分析盐胁迫和水分胁迫影响番茄产量和果实品质的原因,以番茄品种辽园多丽为试材,分别采用等渗透势的NaCl和PEG6000模拟盐胁迫和水分胁迫,研究二者对番茄光合特性及叶片中糖代谢的影响。结果显示:等渗的NaCl和PEG胁迫导致番茄叶片的净光合速率下降,14 d内PEG处理下降的多一些,14 d后NaCl处理下降的多一些,但总体来说两处理间差异不大;等渗的NaCl和PEG胁迫降低了番茄叶片的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率,增加气孔限制值;等渗的NaCl和PEG胁迫降低了番茄叶片中叶绿素a、b和总叶绿素含量,降低了叶绿素a/b,两处理间差异不大。等渗的NaCl和PEG胁迫下,番茄叶片中的果糖和葡萄糖含量较对照显著增加,PEG胁迫增加的幅度大于盐分胁迫;等渗的NaCl和PEG胁迫下,番茄叶片中的蔗糖和淀粉含量较对照有所降低,水分胁迫降低的幅度也大于盐分胁迫;等渗的NaCl和PEG胁迫增加了番茄叶片中的蔗糖转化酶活性,PEG胁迫增加的幅度大于NaCl胁迫。结果表明:NaCl和PEG胁迫均破坏了番茄叶片的光合机能,降低了光合作用效率,但二者间差异不大;NaCl和PEG胁迫改变了番茄叶片中的糖代谢方向,显著增加了淀粉和蔗糖的分解,提高了叶片中的果糖和葡萄糖含量,PEG胁迫对番茄叶片中糖代谢的影响显著大于NaCl胁迫。     

Effects of Partial Defoliation on Sucrose Accumulation, Enzyme Activity and Agronomic Parameters in Sugar cane (Saccharum spp.)

Mechanical defoliation of sugar cane plants (Saccharum spp.) will provide leaves that can be used as fodder. The effect of partial mechanical defoliation on sucrose content, enzyme activities and agronomic parameters of sugar cane is still unknown. We investigated how sucrose accumulation, activities of sucrose phosphate synthase, soluble acid invertase, sucrose synthase, neutral invertase, brix grades, purity grade, moisture content, fibre content, maturity index and reduced sugars of two commercial sugar cane plants (Mex 69‐290 and Mex 57‐473) were affected in a field experiment. The concentration of sucrose in stems of partial defoliated plants was not significantly different from that found in intact plants. Agronomic parameters and enzyme activities were not different in defoliated plants compared with intact plants except for the moisture content which was higher in defoliated plants than in intact ones. These results indicated that sugar cane plants could be partially defoliated without changing sucrose production and agronomic parameters while providing leaves that could be used as fodder.