甜高粱与粒用高粱茎秆生长过程中糖及其代谢相关酶活性的比较

以粒用高粱和甜高粱为材料,对甜高粱与粒用高梁不同时期茎秆的可溶性糖含量、蔗糖含量、果糖含量及SS、SPS酶活力进行比较,结果表明:茎秆中的可溶性糖含量、果糖含量在完熟期甜高粱高于粒用高粱,乳熟期茎秆中蔗糖含量甜高粱高于粒用高粱;两种高粱类型的SPS酶活力变化趋势基本相似,从乳熟期到完熟期粒用高粱茎秆中的SPS酶活力明显增高,SS酶活力在粒用高粱茎秆中随生育期呈上升趋势,甜高粱茎秆中SS酶活力到乳熟期达到最大,明显高于粒用高粱.对糖含量与其相关代谢酶活力的相关性分析表明:甜高粱茎秆中利用SPS酶合成蔗糖的效率要高于粒用高粱;两种类型高粱的SS酶活力与其茎秆中的果糖含量存在明显差异,SS的作用模式不同.     

甜高粱茎秆贮存性状变化的观察

在利用甜高梁茎秆制酒(或酒精)、制糖过程中,原料的收获不仅数量大而且时间集中,以及受加工条件所限,难以在短时间内处理完,即加工有一段过程.在这段不太长的存贮过程中,茎秆重量、出汁率及汁液糖分含量等主要经济性状有何变化,如何变化,最长存放时间以及存贮方式等都是生产上急需弄清楚的问题,它关系到加工设备的准备与安排和进程的掌握,以达到糖分的充分利用,将损失控制在最低限度.     

甜高粱茎秆含糖量研究

采用77个粒用高粱和21个甜高粱作为研究材料,对甜高粱的含糖量进行了研究。结果表明,甜高粱茎秆的含糖量是粒用高粱的2~5倍,而且茎秆秆芯蜡质,汁液含量高。甜高粱茎秆不同茎节的含糖量有差异,其含糖量随节位由低到高的变化趋势有4种类型,并以低-高-低的变化占多数,因此利用中间节段第4,7,9节的含糖量平均值可表示植株含糖量。收获后,随着茎秆水分的丧失,其含糖量逐渐上升,但是25 d后开始急剧下降。     

不同辣椒品系果实发育过程中糖含量和蔗糖代谢酶活性的变化

研究了一个甜椒品系405和一个辣椒品系伏地尖果实在生育期内主要糖含量和蔗糖代谢关键酶活性的变化.结果表明:在绿熟期和转色期甜椒品系405的可溶性总糖、蔗糖含量都明显高于辣椒品系伏地尖,绿熟期甜椒品系405的可溶性总糖含量为213.3 mg/g,而辣椒品系伏地尖则为97.6 mg/g,但红熟期两者相差不大;与辣椒品系相比甜椒品系蔗糖和淀粉含量在绿熟期后有一个升高又降低的过程;两品系蔗糖代谢关键酶活性变化趋势差异不大,酸性转化酶与中性转化酶活性在果实快速生长期和成熟期较高,而在绿熟期较低;蔗糖磷酸合成酶活性在绿熟期较高,而在快速生长期和成熟期较低.虽然甜椒品系与辣椒品系之间糖含量存在显著差异,但两者蔗糖代谢酶活性差异并不明显,推测是由于对蔗糖利用的不同引起的.     

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.     

不同辣椒品系果实发育过程中糖含量和蔗糖代谢酶活性的变化

研究了一个甜椒品系405和一个辣椒品系伏地尖果实在生育期内主要糖含量和蔗糖代谢关键酶活性的变化。结果表明：在绿熟期和转色期甜椒品系405的可溶性总糖、蔗糖含量都明显高于辣椒品系伏地尖,绿熟期甜椒品系405的可溶性总糖含量为213.3 mg/g,而辣椒品系伏地尖则为97.6 mg/g,但红熟期两者相差不大;与辣椒品系相比甜椒品系蔗糖和淀粉含量在绿熟期后有一个升高又降低的过程;两品系蔗糖代谢关键酶活性变化趋势差异不大,酸性转化酶与中性转化酶活性在果实快速生长期和成熟期较高,而在绿熟期较低;蔗糖磷酸合成酶活性在绿熟期较高,而在快速生长期和成熟期较低。虽然甜椒品系与辣椒品系之间糖含量存在显著差异,但两者蔗糖代谢酶活性差异并不明显,推测是由于对蔗糖利用的不同引起的。     

甜菜蔗糖代谢两种相关酶的活性变化及其相互关系

为了研究不同类型甜菜品种蔗糖代谢能力存在明显差异的生理机制,以糖用甜菜(高糖)和饲用甜菜(丰产)为试验对象,测定了不同生育阶段叶片、叶柄和块根中的蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性。结果表明:叶片、叶柄和块根中存在蔗糖合成与降解过程,不同类型甜菜在生长期蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性存在差别,同一品种不同部位,块根中蔗糖的代谢强度高于叶片和叶柄,糖用甜菜两种酶活性高于饲用甜菜,蔗糖代谢相关酶活性差异是品种特性,可用于甜菜的选种实践。     

甜高粱蔗糖合酶表达与蔗糖积累的相关分析

以甜高粱为原料生产酒精是一种有潜力的生物能源途径,了解甜高粱蔗糖积累机理对生物能源开发具有重要意义。以两个甜高粱品种为材料,利用Western blotting技术检测高粱叶片和茎秆中蔗糖合酶(Sucrose Synthase, SS)的表达,分析其与蔗糖积累的相关性。结果表明,甜高粱叶片和茎秆中的SS蛋白质表达量在发育早期(拔节期、抽穗期)较低,发育后期(开花期、灌浆期和腊熟期)明显升高,在开花期最高。同2个普通高粱品种相比,在发育后期2个甜高粱品种叶片和茎秆中SS的表达明显增加,且与茎秆中的蔗糖积累相关,推测这是甜高粱与普通高粱蔗糖含量差异的重要原因。试验结果为选育甜高粱品种和提高茎秆蔗糖含量提供了一条可能的策略。     

小麦灌浆期蔗糖代谢关键酶活性变化及其与籽粒淀粉积累的关系

在池栽条件下,研究了藁城8901(强筋品种)、豫麦49(中筋品种)和洛麦1号(弱筋品种)小麦灌浆期旗叶、叶鞘、穗茎、籽粒蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)活性变化及其与淀粉及组分积累的关系。结果表明,其SPS和SS活性变化均呈单峰曲线。豫麦49旗叶、旗叶鞘和籽粒中及洛麦1号穗茎中SPS酶活性较高。豫麦49的旗叶、旗叶鞘、穗茎和籽粒中SS活性高于其他两品种,表明豫麦49和洛麦1号营养器官和籽粒中蔗糖合成和降解代谢比较活跃。相关分析表明,豫麦49和洛麦1号籽粒中淀粉和支链淀粉积累对SPS催化的蔗糖合成过程具有较强的反馈调节作用。豫麦49和洛麦1号籽粒中SS活性均与总淀粉与支链淀粉积累速率极显著正相关,而在藁城8901中无此相关性。     

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.     

Seed Priming Increases Crop Yield Possibly by Modulating Enzymes of Sucrose Metabolism in Chickpea

The number of seeds and seed yield per plant were higher in chickpea crops raised from water and mannitol (4 %) primed seeds in comparison with the control non-primed crops. In primed plants, an enhanced acid invertase activity in the apical part of the main stem and the part immediately below it at 100 and 130 days after sowing (DAS) might result in an increased availability of hexoses to these plant parts. In addition, decreased acid invertase activity at the point of initiation of branches and in the internodes of stem observed in primed plants indicated restricted hydrolysis of sucrose during its transport through the stem, resulting in its more supply to the actively growing sinks. The activities of sucrose-cleaving enzymes, i.e. invertase and sucrose synthase (SS) in podwall of primed plants were higher at 110 DAS. At 140 DAS, a stage of rapid seed filling, increased activities of SS and sucrose phosphate synthase (SPS) were observed in seeds of primed plants. Increased SPS activity in seeds of primed crop could meet the increased assimilate requirements of the developing seeds. Higher activity of SS in seeds of primed crop may facilitate seed filling. These data suggest that enzymes of sucrose metabolism play an important role in increasing the yield of chickpea crops raised from primed seeds.     

NaCl胁迫对甜高粱幼苗抗性酶活性的影响

【研究目的】研究了不同浓度盐胁迫下甜高粱幼苗的抗性酶的活性及MDA和可溶性蛋白的含量。【方法】甜高粱幼苗采用水培的方法,设了3个盐梯度,1个对照。【结果】随着NaCl胁迫的加剧（当NaCl浓度大于50 mmol•L-1时）甜高粱幼苗膜脂过氧化程度不断加大,膜系统受到破坏;膜保护酶（POD,SOD,CAT,APX）活性降低,200 mmol•L-1 NaCl处理的酶活下降最大,100 mmol•L-1 NaCl处理次之,使体内酶促和非酶促防御系统均遭到破坏,活性氧含量增加对幼苗产生毒害。其中,100 mmol•L-1 NaCl处理后膜脂过氧化程度较轻,膜系统受害程度也轻于200 mmol•L-1 NaCl处理。【结论】轻度盐胁迫（当NaCl浓度是50 mmol•L-1）时,由于抗性酶的作用,活性氧对膜系统没有产生破坏作用。随着盐浓度的增加,抗性酶的活性降低,活性氧的含量不断增加,膜系统受破坏程度也不断加大。     

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,研究了发育过程中蔗糖积累与相关酶活性的关系。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。相关分析结果表明：在整个发育过程中,细胞壁酸性转化酶、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。由此表明,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。     

不同种植密度对甜高粱糖分积累及SS、SPS活性的影响

对甜高粱2个品种XT-2、T601设置7个不同种植密度处理,分析了甜高粱不同生育阶段总糖含量、还原糖含量、蔗糖含量、SS和SPS活性的变化。2个品种的总糖含量随生长进程均升高,成熟期达最高值。其还原糖的变化趋势不一致,XT-2呈升高-平缓-降低的趋势,T601呈升高-降低的趋势。2个品种在整个生育期蔗糖含量均呈升高的趋势,成熟期达最高值。T601除密度处理B6 (6170株 hm^–2)外其他处理SS活性均呈升高-降低-升高的趋势,XT-2无明显规律。XT-2除密度处理B2 (11 110株 hm^–2)、B4 (7929株 hm^–2)外其他处理SPS活性均呈升高-降低-升高的趋势,T601无明显规律。综上所述,甜高粱品种XT-2最适于糖分积累的密度为9250 株 hm^–2,成熟期总糖含量达14.2% (鲜基),T601的最适密度为11 110株 hm–2,成熟期总糖含量达14.31%(鲜基),作为积累糖的原料,后者为最佳选择。完熟期SS活性下降、SPS活性上升有利于糖的积累,为最佳收获时期。     

外源生长素对番茄果实蔗糖代谢关键酶活性及基因表达的影响

以普通栽培型番茄辽园多丽为试验材料,研究了花期施用PCPA对发育过程中的番茄果实糖含量变化、蔗糖代谢关键酶活性及可溶性酸性转化酶基因表达的影响.结果表明,随着番茄果实的发育,可溶性酸性转化酶的活性和酶基因的表达均增强,果糖和葡萄糖的含量也呈递增的趋势,成熟时含量最高.PCPA处理在果实发育的成熟期提高了酸性转化酶的活性,促进了可溶性酸性转化酶基因的表达,增加了果糖和葡萄糖的含量.     

不同氮肥施用量对甜菜蔗糖代谢关键酶和可溶性糖含量的影响

为了筛选合适的氮素施用量,研究氮素营养和甜菜蔗糖代谢的关系。以尿素为氮源,采用HI003为试材,研究了不同的施氮水平对甜菜叶片和块根可溶性糖含量、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶活性的影响。结果表明：在生育期初期,叶片和块根中的可溶性糖含量随着施氮量的提高降低,后期糖分积累期,施氮量(40~160kg/hm²)可以提高块根的可溶性糖含量,超过160kg/hm²可溶性糖含量降低;叶片中,整个生育期施氮肥处理增加了蔗糖磷酸合成酶活性,蔗糖合成酶在生育期前期随着施氮量增加活性降低;甜菜块根中,氮素处理在生育期初期,降低了蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性,适宜的施氮量(120~160kg/hm²）可以提高甜菜生育期后期块根中的蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性;试验发现较高的施氮量不利于糖的积累,适合的施氮量为120~160kg/hm²。     

贮藏温度对甜高粱秸秆糖分含量的影响

研究冷冻（-18℃）、冷藏（5℃）、室温（20℃）等3种不同贮藏温度下甜高粱秸秆的糖分和水分含量的变化规律,讨论贮藏温度对甜高粱秸秆贮藏效果的影响。结果表明：冷冻贮藏水分变化相对平稳,室温下秸秆水分剧烈降低;3种不同温度下秸秆总糖含量之间的差异达极显著水平,冷冻贮藏下各时期总糖含量的变化差异不显著,冷藏和室温下总糖含量的变化差异极显著;冷冻条件对贮藏前期茎秆还原糖含量的影响不显著,秸秆还原糖含量的变化曲线平稳;蔗糖含量在整个贮藏期内总的变化均呈降低的趋势,低温处理的茎秆蔗糖含量降低趋势较慢,蔗糖含量明显高于同期的室温贮藏秸秆的蔗糖含量。糖含量随着处理时间的延长,变化不显著者可认为贮藏效果较好,变化显著者可认为糖代谢活动活跃而影响糖含量的变化,所以3种方法中冷冻贮藏方法较为合适。甜高粱茎秆在生产加工过程中如果条件允许以冷冻的方式进行贮藏。     

纤维素酶对甜高梁秸秆发酵产酒率影响的研究

采用固态发酵法,进行了生产燃料乙醇的试验,同时尽量在相同条件下,研究了纤维素酶对甜高粱秸秆发酵产酒率的影响.实验分2组,第1组为空白试验:酵母菌接种量为0.2%,发酵温度28℃.第2组为对照试验:酵母菌接种量为0.2%,发酵温度28℃,纤维素酶0.8%,发酵时间为114 h.结果表明,第1组折算,甜高粱茎秆发酵产酒,体积分数为61%的乙醇得率为3.5 g/100 g;第2组折算,体积分数为61%的乙醇得率为6.56g/100g,比不加纤维素酶的乙醇得率提高了3.06%.     

灌浆结实期弱光对水稻籽粒蔗糖及其降解酶活性的影响

选用IR72（籼稻）和日本睛（粳稻）,在开花后遮光处理,对弱光条件下籽粒蔗糖含量的动态变化和降解酶的活性进行了研究。结果表明：两品种籽粒的蔗糖含量减少,蔗糖分解加快,蔗糖合成酶（SS）活性下降,液泡型转化酶（VCI）和细胞壁结合型转化酶（WCI）活性提高。即在弱光条件下,转化酶活性的提高加快了蔗糖的分解。相关分析表明,蔗糖合成酶活性、细胞壁结合型转化酶活性与淀粉积累速率显著正相关。说明这两种酶在蔗糖的分解和淀粉的合成过程中起着十分重要的作用。