玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性分析

【目的】分析玉米籽粒发育过程中灌浆速率、蔗糖代谢、淀粉积累及相关酶活性的变化,了解玉米籽粒淀粉积累的控制机理。【方法】以高淀粉玉米（费玉3号）和普通玉米（豫玉22）为材料,进行大田试验,采用比色法测定蔗糖含量,采用双波长法测定淀粉及其组分含量的变化动态,参照Douglas等的方法测定蔗糖合成酶（SS）活性,参照Nakamura等的方法测定腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、束缚态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）和去分支酶（DBE）的活性。【结果】灌浆速率、蔗糖含量、淀粉积累速率及SS、GBSS、SBE活性的高低均存在明显的基因型差异,授粉后10 d后,费玉3号上述指标均高于豫玉22。相关性分析表明,灌浆中后期SS活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率均呈（极）显著正相关;ADPGPPase、DBE活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率的相关性未达到显著水平;GBSS活性与直链淀粉积累速率呈极显著正相关,与籽粒灌浆速率相关性不显著;SBE活性与支链淀粉积累速率和籽粒灌浆速率呈极显著正相关。【结论】ADPGPPase和DBE不是影响玉米籽粒中淀粉积累的关键酶;SS是淀粉积累的限速因子;GBSS对直链淀粉积累起重要的调节作用;SBE对支链淀粉积累起关键作用。     

河套蜜瓜果实发育期间源叶碳水化合物代谢的特性研究

以河套蜜瓜为试材,进行果实发育期间源叶净光合速率、碳水化合物含量及其代谢相关酶活性变化的研究.结果表明:(1)在幼果期和果实迅速膨大期初期(0～ 12d),源叶净光合速率,总可溶性糖和淀粉含量逐渐升高,相应地蔗糖磷酸合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性均呈显著升高趋势;(2)在果实迅速膨大期后期和缓慢生长期(12～ 32d),源叶净光合速率,总可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶活性均保持较高水平,而淀粉含量和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性则维持较低水平;(3)在果实成熟期前,源叶中蔗糖含量受蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成方向正调控,淀粉含量受腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶正调控.     

莲藕膨大过程中淀粉合成相关酶的活性变化及其与淀粉积累的关系

 【目的】研究莲藕根状茎膨大过程中淀粉合成相关酶的活性，探讨其与莲藕淀粉积累的关系。【方法】以4个莲藕主栽品种为试材，采用比色法，分析了根状茎膨大过程中葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖、淀粉含量及腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPase）、淀粉合成酶（SSase）和淀粉分支酶（Q-酶）活性的变化。【结果】果糖、葡萄糖和可溶性总糖、蔗糖的含量高峰分别出现在莲藕根茎的膨大前期、中期、后期。总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量在膨大中期前上升缓慢，到后期含量急增，总淀粉含量可达鲜重的11.1%～12.7%，其中支链淀粉始终约占总淀粉的70%。ADPGPase和SSase 在各相同膨大时期品种间差异明显，而Q-酶差异较小；3种酶表达上存在明显的时段特征，SSase表达最早，膨大前期即达峰值，ADPGPase和Q-酶活性的表达则相对较迟，均在中期达最大值；ADPGPase和SSase的活性峰值与后期总淀粉含量呈极显著和显著正相关，相关系数分别为0.9830（P＜0.01;n=12）和0.8458（P＜0.05;n=12）；Q-酶活性峰值与后期支链淀粉含量呈显著正相关，相关系数为0.7690（P＜0.05;n=12）。【结论】ADPG焦磷酸化酶和淀粉合成酶活性对成熟期莲藕根茎的总淀粉含量起关键调控作用；淀粉分支酶则调控根茎支链淀粉的含量。     

甜质型与普通型玉米籽粒发育过程中糖代谢相关酶活性的比较

 对甜质型(Zea mays L. Seccharata Sturt)和普通型玉米（Zea mays L. Indentata Sturt）籽粒发育过程中蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性的变化动态进行了比较研究。结果表明，甜质型玉米籽粒发育过程中，蔗糖合成酶（SS）（包括合成与降解两个方向）和酸性蔗糖转化酶（Invertase）活性高于普通型玉米。甜质型玉米籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPG-PPase）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UDPG-PPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）活性高于普通型玉米，而束缚态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）和淀粉脱分支酶（SDE）活性低于普通型玉米，甜质型玉米SDE活性低是大量积累水溶性多糖（WSP）的直接原因，总淀粉积累量少和直链淀粉比例小是GBSS、SBE、SDE综合作用的结果。     

猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异及其糖代谢特性

【目的】探讨高、低淀粉积累型猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异、糖代谢特性及与相关酶活性的关系,为提高猕猴桃果实糖含量和风味等关键品质提供理论依据。【方法】以高淀粉积累型品种‘红阳’和低淀粉积累型品种‘华特’为试材,测定果实发育过程中的相对生长速率、碳水化合物（淀粉、葡萄糖、果糖和蔗糖）含量、干物质含量以及碳水化合物代谢相关酶活性的变化。【结果】果实碳水化合物含量与果实生长速率呈负相关,其含量随淀粉积累而不断增加;淀粉含量与果糖、葡萄糖、蔗糖等可溶性糖含量及干物质含量均呈正相关,当达峰值时,其在‘华特’和‘红阳’果实碳水化合物含量中所占比例分别为87.1%和84.1%。‘红阳’果实淀粉积累增速快、峰值高、时间长,其淀粉积累平均速率为0.685 mg•g-1FW•d-1,淀粉积累峰值为70.78 mg•g-1FW,分别是‘华特’的1.34倍和1.69倍,且其淀粉积累时间比‘华特’长21 d。‘华特’果实淀粉在采前已急剧下降,至采收时几乎都转化为可溶性糖;而‘红阳’果实淀粉含量仍直线增长,并在采前维持在一个较高水平。‘华特’果实的中性转化酶（NI）和酸性转化酶（AI）活性始终显著高于‘红阳’,而后者的蔗糖磷酸合成酶（SPS）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性一直明显强于前者。‘红阳’和‘华特’的果实淀粉含量与AGPase和SPS活性的相关性最强,而与NI和AI活性呈较强负相关。NI活性与AI活性呈显著正相关,而与AGPase、SPS、蔗糖合成酶（SS）、果糖激酶（FK）、葡萄糖激酶（GK）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）等酶活性均呈负相关;‘红阳’果实中的AGPase活性与SPS、SS、FK、GK、UGPase等酶活性均呈显著正相关。【结论】猕猴桃果实碳水化合物积累以淀粉为主,AGPase是影响淀粉积累的关键酶,NI、AI和SPS活性的差异可能是造成果实淀粉积累高低、干物质多少、可溶性糖组分及含量不同的重要原因。     

叶喷水杨酸对山药（Dioscorea alata L.）地下块茎蔗糖-淀粉转化影响

【目的】阐明叶喷水杨酸（SA）对山药地下块茎蔗糖-淀粉转化的影响,为了解山药蔗糖转化机制、提高其淀粉形成提供参考。【方法】设置SA 0.0（对照）、0.5、1.0和5.0 mmol/L 4个处理,在山药（Dioscorea alata L.）“白扁”地下块茎形成的早期和后期分别进行叶面喷施,定期采样测定地下块茎主要碳水化合物含量和蔗糖裂解与淀粉形成的相关酶活性。【结果】除5.0 mmol/L SA处理的后期地下块茎总可溶性糖（TSS）含量急剧增加外,地下块茎的TSS、蔗糖、葡萄糖、果糖、淀粉、直链淀粉（AM）、支链淀粉（AP）和纤维素的含量在其他处理间的变化趋势相同。与对照相比,0.5 mmol/L与5.0 mmol/L SA处理对山药地下块茎的影响作用相反,前者不仅显著提高了蔗糖合成酶（SuSase）、酸性转化酶（SAInv）、细胞壁结合酸性转化酶（CWBAInv）、中性转化酶（NInv）等酶的活性,而且显著增加腺苷二磷酸焦磷酸化酶（AGPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）等酶的活性,1.0 mmol/L仅在块茎发育中期对上述酶有微小的促进作用。所有SA处理中,虽然蔗糖含量与SuSase及淀粉合成相关酶的活性呈不显著正相关,但蔗糖与总可溶性糖含量的比率与这些酶活性及淀粉含量成显著正相关。葡萄糖、果糖含量及它们所占总可溶性糖的比率与上述酶的活性分别呈显著负相关,葡萄糖与果糖的比率与上述酶的活性无显著相关性,蔗糖与葡萄糖、果糖的比率均与AGPase、SSS、GBSS的活性呈显著正相关。【结论】叶面喷施SA在山药地下块茎发育过程中通过作用于蔗糖裂解和淀粉合成相关酶的活性来影响蔗糖的运输和流向,小于1.0 mmol/L的SA通过提高酶活性来促进蔗糖转运入山药地下块茎并转化成淀粉,而其他浓度SA具有相反的作用。     

施钾时期对甘薯济徐23块根淀粉积累 与品质的影响及酶学生理机制

【目的】阐明施钾时期对甘薯“济徐23”块根淀粉积累和粒度分布特征的影响及其酶学生理机制。【方法】在大田栽培条件下,以淀粉型品种“济徐23”为材料,设置不施钾肥（T1）、基施钾肥（T2）、封垄期追施钾肥（T3）和茎叶生长高峰期追施钾肥（T4）4个处理,于2008-2009年2个生长季在山东农业大学农学试验站进行试验。采用甘薯块根膨大过程中定期取样的方法留样,测定块根中淀粉、直链和支链淀粉含量,同时测定块根淀粉粒体积分布的中位粒径和大（>19.76 μm）、中（3.359-19.76 μm）、小（<3.359 μm）型淀粉粒所占的体积百分比以及淀粉合成相关酶（SS、ADPGPPase、UDPGPPase、GBSS和SSS）活性,分析不同时期施用钾肥对甘薯各生育时期块根内淀粉及组分含量、淀粉粒度分布特征及淀粉合成相关酶活性的影响。【结果】与对照（T1）相比,施用钾肥提高了块根干物质积累量和淀粉产量,3个施钾处理淀粉产量的增幅分别为24.90%、16.57%和9.24%,随施用时间的推迟淀粉产量增幅降低。封垄期和茎叶生长高峰期追施钾肥显著降低直链淀粉含量而提高支链淀粉含量。基施钾肥提高了大型淀粉粒的体积百分比,茎叶生长高峰期追施则提高中、小型淀粉粒的体积百分比,增幅均达到显著水平。不同时期施钾均可提高块根中SS、ADPGPPase和UDPGPPase的活性,提高淀粉合成前体物质的供应能力,施用钾肥对SS和ADPGPPase活性的作用时间最长为130 d,基施钾肥主要作用时期为块根膨大的前、中期,追施钾肥的主要作用时期为块根膨大的中、后期,施钾越早对UDPGPPase活性的作用时间越长;追施钾肥提高了块根膨大后期SSS活性、而降低了块根膨大后期GBSS活性。总淀粉含量与SS和ADPGPPase活性呈极显著正相关,直链淀粉含量与GBSS和SS活性呈极显著正相关,支链淀粉含量与ADPGPPase和SSS活性呈显著正相关关系。【结论】基施或封垄期追施钾肥显著提高块根干物质积累量和淀粉产量,追施钾肥显著提高支链淀粉含量、降低直链淀粉含量,基施钾肥处理的大型淀粉粒体积百分数高,高峰期施用钾肥处理的中、小型淀粉粒体积百分数高。施钾时期显著影响直链淀粉含量、支链淀粉含量和淀粉产量,这与块根中SS、ADPGPPase、UDPGPPase、GBSS和SSS活性的变化密切相关。     

木薯不同时期施钾对淀粉合成关键酶活性和淀粉积累的影响

以木薯品种新选048为材料,在施氧化钾(K₂O)300 kg/hm²的水平下,分别在种植前作基肥、苗期作苗肥和结薯期作结薯肥3个不同时期施用,探讨不同时期施钾对木薯淀粉合成关键活性和淀粉积累的影响。结果表明,苗期施钾块根产量和淀粉产量最高,其次是种植前施钾,再次是结薯期施钾。木薯不同时期施钾对块根蔗糖、还原糖、可溶性总糖含量有显著的影响,苗期施钾更有利于提高块根的蔗糖、还原糖和可溶性糖含量。木薯不同时期施钾的淀粉合成关键酶的活性有显著差异,苗期施钾对提高块根腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、游离态淀粉合成酶(SSS)活性、淀粉分支酶(SBE)和叶片蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性效果最好。可见,木薯苗期施钾不仅能有效促进木薯生长,还能提高木薯块根产量和淀粉含量。     

藁城8901和山农1391淀粉合成酶活性和淀粉组分积累特征的比较

 选用藁城8901（强筋）和山农1391（弱筋）两个小麦品种，比较研究了其小麦蔗糖代谢、淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉组分的积累特征。结果表明，蔗糖合成酶（SS）、磷酸蔗糖合成酶（SPS）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）活性以及蔗糖积累量的高低均存在明显的基因型差异，淀粉积累量较高的弱筋品种山农1391显著高于淀粉积累量较低的强筋品种藁城8901。而结合态淀粉合成酶（GBSS）活性与两品种籽粒直链淀粉积累量的变化情况相吻合，小麦籽粒灌浆中后期的GBSS活性对直链淀粉终积累量的调节作用大于籽粒灌浆前期。用Richards方程模拟籽粒直链淀粉和支链淀粉的积累过程发现，直链淀粉和支链淀粉终积累量的高低取决于其积累启动时间的早晚和前期积累速率的高低，而不是积累持续期的长短。通过比较两品种蔗糖转化量、淀粉积累速率与蔗糖和淀粉代谢相关酶活性的变化趋势可以看出，蔗糖转化量与SSS和GBSS的变化趋势一致；淀粉积累速率与ADPGPPase活性和SS/SPS活性比率的变化趋势一致，而与SS 、SPS、SSS或GBSS活性的变化并不吻合，说明籽粒中淀粉积累速率及其组分积累量的高低与SS、SPS、SSS和GBSS单个酶活性的高低并不存在必然联系，而与ADPGPPase活性和籽粒中蔗糖合成与降解的平衡密切相关。     

花后高温对小麦籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响

【目的】研究小麦花后高温对籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响,为小麦耐高温品种的选育及响应逆境胁迫提供理论依据。【方法】以新疆春小麦主栽品种新春11号为材料,于花后5~8 d进行高温处理,测定籽粒各时期淀粉含量及相关酶活性。【结果】花后高温处理显著降低了小麦籽粒各时期总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量及其积累速率;总淀粉和支链淀粉的积累速率呈单峰曲线变化,而直链淀粉的积累速率则呈现先下降后逐渐上升最后回落的变化趋势。花后高温处理下小麦籽粒各时期蔗糖合成酶(SS)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和淀粉分支酶(SBE)活性显著低于对照,而焦磷酸化酶(ADPGase)活性虽然在各时期均低于对照,但差异不显著。在灌浆中后期SS、SSS、SBE活性与总淀粉含量、支链淀粉含量显著相关。【结论】高温胁迫显著降低了小麦籽粒淀粉合成相关酶的活性,进一步影响到小麦籽粒淀粉的积累。在小麦生产过程中,做好高温防范尤为重要。     

喷施生长调节剂缓解甘薯干旱胁迫的机理

【目的】探讨干旱胁迫下喷施生长调节剂对甘薯光合产物分配的影响以及对干旱胁迫的缓解效应。【方法】采用人工旱棚和旱池模拟薯块膨大高峰期(100—120 d)干旱胁迫,结合¹³C标记方法,研究喷施6-苄氨基嘌呤(6-BA)、α-萘乙酸(NAA)和脱落酸(ABA)3种外源激素对甘薯干旱胁迫的缓解效应。测定甘薯叶片¹³C积累量和分配率、内源激素含量、碳代谢酶活性、光合荧光特性等生理生化指标,并进行逐步回归分析、通径分析和RDA分析。【结果】与正常供水相比,干旱胁迫导致甘薯产量下降了18.76%(P<0.05),而喷施生长调节剂可以显著降低干旱胁迫条件下甘薯减产的幅度(P<0.05),喷施6-BA效果最佳,其次分别是喷施ABA和NAA。干旱胁迫下喷施生长调节剂可显著提高功能叶光合效率,从而促进薯块膨大期光合产物的合成。其中,喷施6-BA与喷清水处理相比,叶片净光合速率(Pn)提高了10.93%,最大光化学效率(Fv/Fm)增加了20.00%。干旱喷施不同生长调节剂均能显著提高甘薯瞬时¹³C积累量和向块根的分配率,6-BA...     

甘薯淀粉加工废渣制备复合寡糖的条件优化及其活性评价

【目的】探索商品化β-葡聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶共同水解甘薯淀粉加工废渣（简称甘薯渣）制备复合寡糖的最佳条件,并利用复合寡糖诱导大豆生成大豆抗毒素,为复合寡糖的工业化生产及应用提供科学依据。【方法】分别用商品化β-葡聚糖酶、多聚半乳糖醛酸酶水解甘薯渣,以温度、pH、底物浓度、酶添加量和反应时间为条件开展单因素试验,利用TLC和HPLC对酶解产物进行测定,分别以纤维二糖得率、果胶二糖和果胶三糖总得率为指标得到单因素试验的最佳条件,再通过复合酶共同水解甘薯渣制备复合寡糖,并对纤维寡糖、果胶寡糖以及复合寡糖这3种寡糖产物进行诱导大豆抗毒素活性评价。【结果】纤维寡糖制备的单因素试验结果表明,当温度40℃、pH3.5、底物浓度1%、β-葡聚糖酶添加量6.9×103 U•g-1甘薯渣膳食纤维、反应时间7 h时酶解效果最好,寡糖产物以纤维二糖为主,纤维二糖得率为100.6 mg•g-1（纤维二糖质量/甘薯渣膳食纤维质量）,纤维二糖转化率为22.37%（纤维二糖质量/甘薯渣膳食纤维中纤维素质量）。果胶寡糖制备的单因素试验结果表明,当温度40℃、pH2.5、底物浓度1%、多聚半乳糖醛酸酶添加量1.42×104 U•g-1甘薯渣膳食纤维、反应时间4 h时酶解效果最好,寡糖产物以果胶二糖和果胶三糖为主,果胶二糖和果胶三糖总得率为17.43 mg•g-1（果胶二糖与果胶三糖的总质量/甘薯渣膳食纤维质量）,果胶二糖和果胶三糖总转化率为29.9%（果胶二糖与果胶三糖的总质量/甘薯渣膳食纤维中果胶质量）。根据上述单因素试验结果优化复合寡糖制备条件,在温度40℃、pH2.5、底物浓度1%、β-葡聚糖酶添加量6.9×103 U•g-1甘薯渣膳食纤维、多聚半乳糖醛酸酶添加量1.42×104 U•g-1甘薯渣膳食纤维、反应7 h时,复合寡糖产物中以纤维二糖、果胶二糖和果胶三糖为主,纤维二糖得率为136.97 mg•g-1,纤维二糖转化率为33.57%;果胶二糖和果胶三糖的总得率为25.96 mg•g-1,果胶二糖和果胶三糖总转化率为44.53%,与单一寡糖制备结果相比均有明显提高。利用甘薯复合寡糖作为外源诱导剂诱导大豆生成大豆抗毒素,当复合寡糖浓度为1%,大豆在无菌水中浸泡5 h,诱导温度25℃、湿度50%、黑暗中培养4 d时,大豆抗毒素生成量达到最高,为1.21 mg•g-1干豆重。而在相同条件下纤维寡糖和果胶寡糖诱导得到的大豆抗毒素生成量分别为0.80和0.46 mg•g-1干豆重。结果表明,甘薯复合寡糖对大豆抗毒素的诱导效果优于单一寡糖。【结论】甘薯渣成本低廉,可作为制备复合寡糖的优良原料,试验得到制备复合寡糖的最佳工艺条件,以其制备的复合寡糖对大豆抗毒素的生成与积累具有极佳的效果。     

长期施用有机肥对潮土区甘薯碳氮积累与分配的影响

【目的】甘薯碳氮积累与分配是影响产量形成的关键因素。研究长期有机肥料添加条件下甘薯碳氮积累与分配的响应关系,为实现潮土区甘薯高产高效栽培提供科学依据。【方法】以40年潮土长期定位试验（徐州）为平台,选择不施肥（CK）、施氮磷钾肥（NPK）、施有机肥料（M）、有机肥料+氮磷钾肥处理（MNPK）处理作为研究对象,测定分析不同施肥措施下耕作层土壤性质、甘薯收获期的地上/地下部生物量以及各主要功能器官的碳氮含量,阐明不同施肥处理对甘薯碳氮含量及其在各功能器官中的分配比例的影响,以及不同施肥措施下甘薯地上、地下部碳氮比（C/N）的变化,并运用主成分分析法解析甘薯碳氮分配与土壤性质的关系。【结果】长期有机肥配施氮磷钾化肥（MNPK）,相较单施有机肥料（M）或化肥（NPK）,甘薯块根生物量与干物质量显著提高（P<0.05）。同时土壤全氮、速效钾含量均显著提高（P<0.05）。通过对土壤性质与甘薯碳氮固持及碳氮比之间的相关性分析表明,甘薯各器官碳氮固持量与土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、速效钾含量呈极显著正相关（P<0.01）。 而土壤有效磷（AP）含量并未与甘薯叶片碳氮含量表现出相关关系,但与块根氮固持量呈极显著正相关（P<0.01）,相关系数达0.839。甘薯叶片C/N与土壤EC呈极显著正相关（P<0.01）,叶柄与藤蔓C/N与土壤EC呈极显著负相关（P<0.01）,甘薯地下块根C/N与土壤有效磷含量呈极显著负相关（P<0.01）。通过对碳氮固持量在地上部、地下部的分配比例以及地上部、地下部的C/N进行主成分分析（PCA）,结果表明前两个轴共同解释了66.6%的变异,第一主成分轴贡献率为42.8%。CK与NPK处理在轴1上的排序较高,说明两者处理下土壤pH与EC值较高,且对于碳氮在甘薯地上部的分配以及地下部C/N的解释度较高。【结论】有机物料添加能够合理调配各器官C/N,提高碳氮在甘薯地下块根部分的分配比例,促进甘薯产量的形成。     

2010年福建省甘薯新品种宁德点区域试验

【目的】鉴定和筛选适合闽东地区种植的甘薯新品种。【方法】2010年在福建省宁德点进行甘薯新品种区域试验,对参试11个甘薯新品种及对照品种金山57的鲜薯、薯干和淀粉产量及干物率、出粉率、食味品质、外观品质和抗病性等进行对比分析。【结果】11个参试品种中,莆薯20鲜薯产量最高,达33760.50 kg/ha,比对照金山57增产6.30%;金薯3号淀粉产量最高,达5465.70 kg/ha,比对照增产6.07%;金薯2号和龙薯25号的食味品质最佳,为83分,比对照高3分。【结论】莆薯20、金薯3号和金薯2号适合在闽东地区及生态类似地区种植。     

氮钾配施对甘薯光合产物积累及分配的影响

【目的】探讨氮钾配施对甘薯光合产物转移分配的影响及其生理机制。【方法】开展两年田间试验,设CK(不施肥)、单独施氮(75 kg N·hm~(-2))、单独施钾(150 kg K_2O·hm~(-2))和氮钾配施(75 kg N·hm~(-2)+150 kg K_2O·hm~(-2))4个处理,在生长前期(40 d)和薯块膨大期(100 d)分别进行~(13)C叶片标记。测定了功能叶~(13)C积累量和分配率、蔗糖合成酶(SS)和磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性、叶绿素荧光和光合特性、干物质积累和产量等指标,并进行逐步回归分析、通径分析和RDA分析。【结果】与单独施氮和单独施钾相比,氮钾配施处理2014和2015年分别增产7.9%—10.1%和9.3%—10.7%。双因素分析表明,氮钾配施对甘薯产量的增加呈显著的正交互效应,其中,2014年交互效应值为0.95 t·hm~(-2),2015年交互效应值为1.35 t·hm~(-2)。在生长前期和薯块膨大期,与氮、钾处理相比,氮钾配施处理显著提高了甘薯功能叶光合及叶绿素荧光特性,从而促进了两关键生长期光合产物的积累。其中CO2同化速率对应的量子产额(ΦCO2)提高27.1%—39.7%,净光合速率(Pn)提高9.1%—20.2%,甘薯地上部和地下部~(13)C总积累量提高26.3%—42.2%。氮钾配施条件下光合产物分配在两生长期内存在差异。生长前期,氮钾配施处理通过提高叶片SS和SPS酶活性,显著提高了地上部~(13)C分配率(达60.7%)(P0.05),促进光合产物在源器官分配;薯块膨大期,氮钾配施处理显著提高块根中SS和SPS酶活性,光合产物在库-源器官膨压差的作用下由地上部向地下部转运,显著提高~(13)C向块根分配(~(13)C分配率为71.6%,P0.05)。逐步回归分析表明,SS和SPS酶活性、光合特性和叶绿素荧光特性是调控甘薯光合产物分配的关键指标(R1=0.954,R2=0.912);通径分析表明,生长前期氮钾配施对甘薯~(13)C分配的影响直接作用系数较大的是Pn、Fv/Fm和SS;薯块膨大期氮钾配施对甘薯~(13)C分配的影响直接作用系数较大的是Pn、ΦPSⅡ和SPS。【结论】生长前期,氮钾配施处理通过提高Pn、Fv/Fm和SS促进光合产物在地上部积累,实现"建源",而薯块膨大期主要提高Pn、ΦPSⅡ和SPS促进光合产物由地上部向地下部转运,兼顾"促流"和"扩库",氮钾协同最终提高了甘薯产量。     

28份甘薯种质的产量和营养及食味评价

根据对比试验观测数据,评价了28份优质食用型甘薯种质的产量、营养和食味.结果表明:①烟紫薯176、海南黑肉薯和徐薯23等为优异育种材料;②紫薯的平均鲜薯产量、薯干产量和淀粉产量是黄薯和白薯的62.3％～ 73.2％,但其蛋白质、维生素C和胡萝卜素含量高于黄薯和白薯;③鲜薯、薯干和淀粉产量之间呈极显著正相关;鲜薯产量与干物率、粗淀粉含量均呈负相关;干物率和淀粉含量呈极显著正相关;可溶性糖含量与干物率、粗淀粉含量均呈极显著正相关;维生素C含量与干物率、淀粉含量均呈极显著正相关,与可溶性糖、蛋白质含量均呈显著正相关;食味与各产量性状、营养成分之间的相关性均不显著.     

甘薯采后生理、主要病害及贮藏技术研究

目的】中国种植甘薯约670万hm2,年产量1亿t,因贮藏不当,霉烂变质15%左右。论文研究甘薯采后呼吸类型、贮藏温度和贮藏期主要病害,探讨不同贮藏方法对主要病害和采后生理的影响,为甘薯贮藏保鲜提供理论依据和技术参数。【方法】以陕西省主栽品种秦薯5号为试材,采用气流法测定呼吸强度,分别在（10±0.5）、（11±0.5）、（12±0.5）、（13±0.5）℃温度下贮藏,通过比较腐烂指数确定贮藏温度。对病原菌进行科赫氏验证、ITS序列分析和形态学鉴定,根据病原菌孢子繁殖情况确定噻苯咪唑（TBZ）熏蒸用量,以目前采用的甘薯杀菌剂甲基托布津粉剂作对照。贮期用DNS比色法测定多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性,用试剂盒法测定淀粉酶和超氧化物歧化酶（SOD）活性,抗坏血酸含量测定用2,6-二氯酚靛酚滴定法,淀粉含量测定用酸水解法,还原糖含量测定用DNS比色法,原果胶含量测定用咔唑比色法。研究经过TBZ熏蒸、贮前低温（3、4、5℃）处理、塑料袋包装,秦薯5号贮期SOD、淀粉酶、PG的活性,分析淀粉、还原糖、抗坏血酸、原果胶的含量变化,计算贮藏后期腐烂指数和商品率。试验数据采用Excel 2010统计软件整理分析,多重比较采用Duncan新复极差测验。【结果】甘薯为呼吸跃变型,最适贮藏温度为11℃,贮藏期间主要病害黑斑病病原菌为暗梗孢科砖隔孢亚科(Dietyosporoideae of Dematiaceae)交链孢霉属（Alternaria Nees ex Wallr.）甘薯交链孢霉菌(A.bataticola Ikata),TBZ抑制病原菌孢子繁殖作用明显。甘薯采后经室温愈伤,贮前低温处理,TBZ熏蒸,塑料袋包装,11℃下贮藏,能够显著抑制淀粉酶、PG酶活性,保持SOD酶较高活性,从而降低了淀粉转化成糖的速率,使抗坏血酸含量维持较高水平,延缓了甘薯采后生理衰老进程,保持了甘薯原有良好品质。【结论】甘薯采收以后在自然条件下放置5 d,使其愈伤,然后转入冷库在4℃下低温处理2 d,再将冷库缓慢升温,每天升温1℃,直至11℃下长期贮藏。在冷库升温期间用含量为4.5%的TBZ熏蒸剂按6 g•m-3用量处理3 h,塑料袋包装,贮藏210 d,腐烂指数0.185,商品率93%。甘薯贮前经愈伤、低温处理,TBZ熏蒸结合塑料袋包装,在适宜的温度下贮藏,保鲜效果理想,食用安全卫生。     

不同类型甘薯品种块根淀粉粒粒度的分布特征

 【目的】阐明不同类型甘薯块根淀粉粒粒度的分布特征及其与淀粉品质的关系。【方法】选用6个淀粉型品种、5个食用型品种和1个兼用型品种,研究块根中淀粉粒的体积和数目分布、淀粉粒体积和数目分布与淀粉及其组分含量的相关性。【结果】甘薯块根含有小（粒径＜3.36 µm）、中（粒径3.36—19.76 µm）和大（粒径＞19.76 µm）3种类型淀粉粒,其粒径范围为0.39—55.14 µm。淀粉粒体积和数目都表现为双峰分布,低谷粒径均为3.36 µm;其中,粒径＜3.36 µm的淀粉粒体积占总体积的9.8%—18.5%,而粒径＜3.36 µm的淀粉粒数目占总数目的97.7%—99.1%。与淀粉型品种相比,食用型品种粒径＜3.36 µm的淀粉粒所占体积百分比和粒径＜1.00 µm的淀粉粒所占数目百分比较高。块根总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量与小型和中型淀粉粒的体积百分比呈显著负相关,与大型淀粉粒的体积百分比呈显著正相关;支/直链淀粉比率与小型和中型淀粉粒的体积百分比呈显著正相关,与大型淀粉粒的体积百分比呈显著负相关。【结论】食用型甘薯块根中小型淀粉粒所占比例较高,而淀粉型甘薯块根中大型淀粉粒所占比例较高。     

生物降解膜对甘薯干物质分配及产量构成的效应分析

【目的】 研究生物降解膜对甘薯干物质分配及产量构成因素的影响。【方法】 采用田间试验,以生物降解膜、普通聚乙烯地膜、不覆膜为处理,研究不同地膜覆盖对甘薯地上部与地下部干物重、农艺性状及产量形成因素的影响。【结果】 蔓茎干物重表现为普通膜处理>生物降解膜处理>不覆膜处理,普通膜处理与生物降解膜处理间无显著差异（P<0.05）,覆膜处理均显著高于不覆膜处理;薯块干物重表现为生物降解膜处理>普通膜处理>不覆膜处理,处理之间均显著性差异;生物降解膜处理单株薯重、单株结薯数均最高,普通膜处理其次,生物降解膜处理T/R值（冠根比值）最低,较普通、不覆膜处理分别显著降低13.68%、22.64%;生物降解膜处理的干物率、淀粉率、商品薯率、鲜薯产量和薯干产量均最高;鲜薯产量与薯块干物率、薯块干物重、单株结薯数呈显著正相关关系,与T/R值、蔓茎干物率呈负相关关系。【结论】 不同地膜覆盖对甘薯干物质分配及产量构成因素有不同的影响,其中生物降解膜表现优于普通膜与不覆膜。