高、低糖甘蔗品种叶片转化酶活性与蔗糖代谢关系研究

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。     

高、低糖甘蔗品种成熟期糖分积累特征及代谢相关酶活性分析

为分析高、低糖甘蔗品种蔗糖代谢相关酶与糖分积累的相关性和差异性,对甘蔗高糖(GT35)和低糖(B8)品种成熟期不同成熟度的叶和茎中的蔗糖合成和分解方向酶活性、蔗糖、葡萄糖和果糖含量进行分析。结果表明,2个甘蔗品种叶中己糖含量与NI酶活性显著负相关,茎中蔗糖含量与SPS和CIN酶活性显著正相关,而与SS-s、SS-c、SAI和NI酶活性显著负相关。在GT35成熟茎和老茎中蔗糖含量显著高于B8,己糖含量则显著低于B8。GT35成熟叶、成熟茎和老茎中SS-s酶活性显著高于B8,高SS-s酶活性有利于蔗糖合成。茎中SS-c、SAI和NI酶活性由高到低依次为幼茎、成熟茎和老茎,分解酶活性降低有利于甘蔗茎间蔗糖积累。而随着节间成熟,CIN酶活性提高,有利于茎间蔗糖运输和积累。基于以上结果,认为叶中高SS-s和SPS酶活性,茎中高SPS、SS-s和CIN酶活性,低SAI、SS-c和NI酶活性,可能是高糖甘蔗品种成熟期茎中蔗糖积累的重要调节因素。     

高、低糖甘蔗品种伸长期糖分积累特征及代谢相关酶活性分析

为了探究高、低糖甘蔗品种伸长期蔗糖代谢相关酶与糖分积累的相关性,采用桶栽试验,对甘蔗高糖(GT35)和低糖(B8)品种伸长期不同成熟度的叶和茎中的蔗糖合成方向和分解方向酶的酶活性、蔗糖、葡萄糖和果糖含量进行分析。结果表明,2个品种叶中蔗糖和己糖含量与NI酶活性呈显著正相关,茎中蔗糖含量与SPS和CIN酶活性呈显著正相关,与SS-c、SAI和NI酶活性呈显著负相关。GT35在成熟茎和老茎中蔗糖含量显著高于B8,己糖含量则显著低于B8。GT35中酶活性显著高于低糖B8的酶有成熟叶中的SPS、SS-c和SAI,老叶中的SPS、SS-c、NI和CIN,幼叶中的SS-s和NI,成熟茎中的SPS和CIN,老茎中的SPS、SS-s和CIN以及幼茎中的SS-c和CIN。B8中酶活性显著高于GT35的酶有幼叶中的SS-c、SAI和CIN,成熟叶中的SAI和CIN,老叶中的SAI和SS-s,幼茎中的SAI、SS-s和NI,成熟茎中的SS-s、SS-c和SAI,老茎中的NI。基于以上结果,认为叶中高SPS和NI酶活性,茎中SPS和CIN酶活性高,SAI、SS-c和NI酶活性低,可能是调节伸长期高糖甘蔗品种茎中蔗糖积累的重要因素。     

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     

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。     

甘蔗品种(种)贮藏蔗糖潜力与其生理特性间关系的研究

研究了不同蔗糖贮藏潜力品种(种)的一些生理特性,结果表明蔗糖贮藏潜力大的商糖品种从伸长期至成熟期光合强度高于贮藏潜力中等和较低的中糖品种和低糖品种,在成熟期间,高糖品种的光合产物转移量比中、低糖品种大,高体蔗糖贮藏组织的主动吸糖和被动吸糖能力及AFS(％)值均为高糖品种大。贮藏细胞壁厚度及细胞间隙横切面积高糖品种大于低糖品种,成熟期的光合强度与蔗糖分含量呈显著正相关,整个成熟过程中光合产物转移量与蔗糖分表现为显著和极显著正相关,通径分析表明成熟初期的光合产物转移量和成熟期的光合强度对蔗糖分有较大的直接作用。 被动吸糖能力对藤糖分的直接贡献最大。     

湖南甘蔗品种更新与蔗糖产量的关系

回顾７０年代以来湖南甘蔗品种更新的各个时期,及其所产生的经济效益,进一步加深甘蔗良种在甘蔗制糖工业中的重要地位,对今后加快品种改良步伐,提高蔗糖生产效益具有积极的作用。     

不同甜高粱品种蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性与糖分积累的关系

以12个品种的甜高粱为材料,测定其叶片和茎秆在4个主要生长时期的可溶性糖含量以及蔗糖合成酶(sucrose syhthase,简称SS)和蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase,简称SPS)的活性变化,对2种酶的活性以及酶活性与可溶性糖含量之间的相关性进行分析,以了解甜高粱体内蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶对糖积累的影响。结果表明:在整个生长时期中,可溶性总糖含量不断提高,成熟期达到最大值。同一时期,茎秆中的2种酶活力大于叶片中的酶活力,在前期,2种酶活力差异不明显,但在生长后期,相同部位的SS活性要大于SPS活性。叶片中可溶性糖含量与SS活性呈极显著正相关(r=0.913,P0.01),与SPS活性也呈极显著正相关(r=0.92,P0.01);茎秆中可溶性糖含量与SS活性呈极显著正相关(r=0.989,P0.01),与SPS活性也呈极显著正相关(r=0.983,P0.01),说明SPS和SS是影响甜高粱糖积累的关键酶。     

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(英文)

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。     

甜高粱露天贮藏SS、SPS酶活性与蔗糖代谢的研究

[目的]为明确甜高粱茎秆贮存过程中蔗糖降解的关键酶,以期通过对蔗糖降解关键酶的分子调控解决甜高粱茎秆贮存过程中蔗糖易降解的难题.[方法]以新高粱9号(T601)为试验材料,研究了井型去叶去穗、井型带叶去穗堆放贮藏方式下茎秆蔗糖含量与SS、SPS酶活性的变化规律及相关性.[结果]在贮藏期间SPS、SS与蔗糖含量相关性都不显著,蔗糖含量当贮藏达到5个月时,急速下降至最低.[结论]带叶去穗井型贮藏较去叶去穗井型贮藏更有利于甜高粱秸秆蔗糖含量的保存,但是霉变腐烂成为带叶去穗型贮藏的限制性因素,贮藏堆放高度应控制在2m以下.     

甘蔗新品种比较研究(英文)

为了筛选适合我国主产蔗区的优良品种,为推广提供依据,特对全国9个甘蔗新品种进行研究,以Roc22号作对照。研究结果表明:萌芽率较高的品种是粤糖55、福农15、桂糖02-901、粤糖00-236,分蘖率高的有粤糖55、粤糖00-236,蔗茎产量高于对照的有粤糖55、桂糖97-69、粤糖00-236和福农15等4个品种,蔗糖分较高的是桂糖02-901和云蔗99-91,耐寒性较强的是云蔗99-91、云蔗03-422、粤糖55、粤糖00-236等4个品种,公顷含糖量较高的是粤糖55、福农15、粤糖00-236、桂糖97-69。综合性状表现较好的是粤糖00-236和福农15号,可作为优良品种在主产蔗区推广。     

棉花不同品种叶片和纤维中蔗糖磷酸合成酶活性变化 及其与糖含量的关系

利用山农棕02、丰抗6号、中棉453个品种在大田栽培的条件下,研究了叶片和纤维中蔗糖磷酸合成酶活性的变化及与糖含量的关系。结果表明,在3个品种的叶片和纤维中,蔗糖磷酸合成酶活性均出现双峰,在开花当天最高,花后18d次之,整体呈下降趋势;与此同时可溶性总糖和蔗糖的含量变化以及光合速率的变化也成相似的变化。3个品种中,丰抗6号蔗糖磷酸合成酶活性和含糖量最高,中棉45次之,山农棕02最低。3个品种的相应观测指标之间均呈极显著差异。     

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.     

灰霉病对番茄叶片蔗糖转化酶活性和可溶性糖含量的影响

研究灰霉病菌接种后番茄叶片中蔗糖转化酶介导的糖分代谢的变化规律及其与发病程度之间的相关性,初步阐明蔗糖转化酶在调控番茄-灰霉病菌互作中的重要作用。通过系统测定灰霉病菌接种后不同时期(0、12、24和48 h)番茄叶片中蔗糖转化酶活性、淀粉和可溶性糖含量、细胞死亡程度和H_2O_2积累的动态变化,结果发现,灰霉病菌接种导致番茄叶片细胞壁转化酶(CWIN)、细胞质转化酶(CIN)和液泡转化酶(VIN)活性显著上升,其中CWIN活性最先上升且上升幅度最大,其次为CIN,最后为VIN;同时,CWIN和CIN活性在接种早期(12和24 h)上升幅度较小,而在接种后期(48 h)上升幅度较大;霉病菌接种导致番茄叶片中淀粉含量和己糖/蔗糖显著降低,但对蔗糖、葡萄和果糖含量没有显著影响;灰霉病菌接种导致番茄叶片在接种早期(24 h)发生显著的细胞死亡和H_2O_2积累现象。总之,灰霉病菌接种导致3种转化酶活性显著上升,但由于其活性在接种早期上升幅度较小,其分解蔗糖产生的己糖(葡萄糖和果糖)不能满足植物防御反应的需要而出现己糖/蔗糖下降,这导致植物不能通过糖信号途径及时启动防御反应来有效清除H_2O_2并防止细胞死亡的发生,最终导致灰霉病的发生。     

甘蔗套种西瓜、大豆的效益(英文)

研究甘蔗套种西瓜、大豆对作物农艺性状、产量、品质及效益的影响,为蔗区推广甘蔗套种西瓜、大豆种植模式提供参考。设置4个施肥处理:CK_1(甘蔗单种,不施肥),CK_2(甘蔗单种,施化肥),T_1(甘蔗套种西瓜,施化肥+牛粪),T_2(甘蔗套种大豆,施化肥+牛粪)。结果表明,与CK_2相比,T_1处理的甘蔗增产2.5 t/hm~2,西瓜产量1.02 t/hm~2,总经济效益增加3 090元/hm~2;T_2处理的甘蔗减产7.61 t/hm~2(但没有达到显著水平),大豆产量0.35 t/hm~2,总经济效益增加720元/hm~2;西瓜肉总塘含量为8.59%,大豆粗蛋白含量为36.15%,达到了同类农产品的品质指标。甘蔗+西瓜、大豆的套种模式与甘蔗单种模式相比,提高了经济效益,T_1处理增加的经济效益远高于T_2处理,适合于水肥条件好、劳动力充足的蔗区推广,T_2模式操作简单,适合大面积推广。     

几个早稻品种(组合)氮代谢关键酶活性的比较研究

为探明不同早稻品种(组合)在相同栽培技术条件下氮代谢关键酶活性的差异,采用田间小区试验,研究了株两优99,湘早籼29,湘丰早119,湘早143,金优402,湘早籼24功能叶硝酸还原酶(NR)、蛋白水解酶等氮代谢关键酶的活性及其叶片、茎鞘、籽粒及糙米中全N,蛋白N含量的差异.结果表明,6个早稻品种(组合)其功能叶中NR活性差异较大,其中以湘早籼29与湘早籼24活性最强;蛋白水解酶活性在生殖生长后期差异大,以湘早籼29活性最强,其次为湘早籼24;水稻叶片、茎鞘、籽粒和糙米中全N,蛋白N含量湘早籼29与湘早籼24较其他品种(组合)要高,蛋白质产量也较其他品种(组合)有明显优势,但两者之间差异不明显.     

杨梅采后低温贮藏期间蔗糖代谢酶活性与果实花色苷合成关系的研究

以"乌种"杨梅果实为试材,在不同低温下测定果实腐烂率、硬度、可溶性糖组分、蔗糖代谢酶活性、尿苷二磷酸葡萄糖、总花色苷以及矢车菊-3-葡萄糖含量,分析低温贮藏期间杨梅果实蔗糖代谢酶活性变化与花色苷合成的关系.结果表明:1℃贮藏较5℃或10℃贮藏更为显著地延缓了杨梅果实在贮藏期间腐烂率的上升和果实硬度的下降,从而有效延长了果实贮藏期;此外,1℃下贮藏可有效降低杨梅果实贮藏期间AI,SPS和SS2活性并显著诱导SS1活性的上升,果实中葡萄糖和蔗糖含量显著低于5℃或10℃贮藏下的果实.而果糖、尿苷二磷酸葡萄糖、总花色苷和C3G含量则显著高于5℃或10℃贮藏下的果实.由此推测,1℃下的低温贮藏可有效调控杨梅果实中蔗糖代谢酶的活性,促进蔗糖逐渐水解为尿苷二磷酸葡萄糖,从而为果实花色苷合成提供充足底物.     

云瑞系列甘蔗品种(系)的蔗糖分积累特性及成熟期分析

以云瑞10和云瑞11系列的21个甘蔗品种(系)进行新宿栽培试验,收集2年新植、1年宿根每年11月至翌年3月的甘蔗蔗糖分及蔗汁重力纯度数据,分析该21个甘蔗品种(系)蔗糖分的变化规律和成熟情况。结果表明:在德宏蔗区,云瑞11-306、云瑞10-295、云瑞10-237、云瑞11-472、云瑞10-476、云瑞10-1072、云瑞10-669等7个材料属于早熟高糖品种(系),其中云瑞11-306、云瑞10-295为特早熟高糖种,在11月(或10月中下旬)砍收可获得较好的经济效益;云瑞10-498、云瑞10-187、云瑞10-1277、云瑞11-314、云瑞11-312为中晚熟种,可在2月安排入榨。3级成熟材料包括云瑞10-178、云瑞10-1325、云瑞10-1277,适合安排在12月或1月开榨。