【摘要】：馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)塊莖發(fā)育過(guò)程對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)有重要影響。塊莖的形成和發(fā)育是一個(gè)連續(xù)又復(fù)雜的過(guò)程,受到多種因素的調(diào)控。糖類物質(zhì)不僅為馬鈴薯塊莖的形成和發(fā)育提供能源物質(zhì),而且還作為一種信號(hào)分子調(diào)節(jié)離體塊莖的形成與發(fā)育。研究不同雙糖作用下馬鈴薯離體塊莖的發(fā)育過(guò)程,對(duì)揭示四種雙糖在馬鈴薯塊莖形成過(guò)程的調(diào)控作用具有重要意義。本研究以馬鈴薯四倍體栽培品種“大西洋”幼苗形成的匍匐莖為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)添加不同濃度的蔗糖、海藻糖、麥芽糖和乳糖,明確在四種雙糖作用下對(duì)馬鈴薯離體塊莖的表型、碳水化合物和蔗糖代謝的相關(guān)酶活性的影響,從生理水平上揭示雙糖對(duì)馬鈴薯離體塊莖形成和發(fā)育的影響。取得以下結(jié)果:1.四種雙糖調(diào)節(jié)離體塊莖的形態(tài)變化。當(dāng)蔗糖、麥芽糖和乳糖的濃度在0.05mol/L至0.25 mol/L時(shí),匍匐莖的結(jié)薯率、塊莖的干鮮重和直徑增加顯著大于對(duì)照,0.25 mol/L時(shí),匍匐莖的結(jié)薯率、塊莖的干鮮重和直徑均達(dá)到最大值,塊莖發(fā)育起始時(shí)間最短;濃度在0.30 mol/L至0.40 mol/L時(shí),與0.25 mol/L濃度相比,匍匐莖的結(jié)薯率、塊莖的干鮮重和直徑減小,但均大于對(duì)照;海藻糖的濃度在0.05 mol/L至0.20 mol/L時(shí),匍匐莖的結(jié)薯率、塊莖的干鮮重和直徑增加顯著大于對(duì)照,海藻糖濃度為0.20 mol/L時(shí),匍匐莖的結(jié)薯率、塊莖的干鮮重和直徑均達(dá)到最大值,塊莖發(fā)育起始時(shí)間最短;海藻糖的濃度在0.25 mol/L至0.40 mol/L時(shí),與0.20 mol/L濃度相比,匍匐莖的結(jié)薯率、塊莖的干鮮重和直徑減小,在海藻糖濃度大于0.30 mol/L時(shí),完全抑制匍匐莖頂端的膨大。與其他雙糖相比,蔗糖調(diào)節(jié)離體塊莖的形態(tài)效果最好。2.四種雙糖對(duì)離體塊莖中碳水化合物的調(diào)控。當(dāng)蔗糖、麥芽糖和乳糖的濃度在0.05 mol/L至0.25 mol/L時(shí),蔗糖和淀粉含量逐漸增加,0.25 mol/L時(shí),蔗糖和淀粉含量最高,濃度在0.30 mol/L至0.40 mol/L時(shí),與0.25 mol/L濃度相比,蔗糖和淀粉含量減少;果糖含量隨著麥芽糖和乳糖的升高而升高;葡萄糖的含量隨著麥芽糖的升高而升高,在乳糖的濃度為0.25 mol/L時(shí),葡萄糖含量達(dá)到最大;在蔗糖的濃度為0.25 mol/L時(shí),果糖和葡萄糖達(dá)到最小,顯著低于對(duì)照組;海藻糖濃度為0.20 mol/L時(shí),葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉含量均為最大值。3.四種雙糖對(duì)離體塊莖中蔗糖代謝的相關(guān)酶的響應(yīng)。當(dāng)蔗糖、麥芽糖和乳糖的濃度在0.05 mol/L至0.25 mol/L時(shí),蔗糖磷酸合成酶(Sucrose phosphate synthase,SPS)活性逐漸增加,0.25 mol/L時(shí),SPS活性最高分別是904.39、945.74和834.63μg/min/g FW,濃度在0.30 mol/L至0.40 mol/L時(shí),與0.25 mol/L濃度相比,SPS活性減少;可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶(Soluble acid invertase,S-AI)活性在蔗糖和麥芽糖濃度為0.25 mol/L時(shí)達(dá)到最低為3.19和17.13μg/min/g FW;蔗糖合成酶(分解方向;Sucrose synthase,SS-I)的活性在蔗糖和麥芽糖濃度為0.25 mol/L時(shí)達(dá)到最低為89.63和92.88μg/min/g FW。乳糖濃度為0.25 mol/L時(shí),S-AI的活性最低為38.13μg/min/g FW,而SS-I的活性最高為194.27μg/min/g FW。海藻糖的濃度為0.20 mol/L時(shí),SPS、S-AI和SS-I的酶活性均達(dá)到最高,分別是824.29、79.46和224.37μg/min/g FW。4.蔗糖磷酸合成酶活性的變化趨勢(shì)與塊莖中蔗糖含量的變化趨勢(shì)基本一致。四種雙糖通過(guò)調(diào)節(jié)蔗糖代謝相關(guān)酶的活性,催化還原糖、蔗糖和淀粉之間的合成與分解,維持塊莖中碳的平衡,促進(jìn)馬鈴薯離體塊莖的形成和發(fā)育,使得塊莖的形態(tài)發(fā)生改變。
【圖文】：

匍匐莖的結(jié)薯率、塊莖的直徑、鮮重和干重均逐漸減小，但是與相比仍是增大（圖 2-2A、B、C、D）。在 0.05 mol/LSuc 處理下匍匐莖第 21始膨大，，塊莖發(fā)育起始時(shí)間推遲，隨著 Suc 的濃度逐漸增大，塊莖發(fā)育的起間呈現(xiàn)先減小后逐漸增加的趨勢(shì)，但是差異不明顯（圖 2-1 E）。Suc 可以誘匐莖結(jié)薯，以 0 mol/LSuc 處理作為對(duì)照，0.25 mol/LSuc 為最佳誘導(dǎo)濃度，0.ol/L Suc 處理是開始抑制濃度，0.40 mol/L Suc 處理沒(méi)有完全抑制。.3.1.2 離體塊莖形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性分析不同濃度的 Suc 處理后離體塊莖的形態(tài)指標(biāo)相關(guān)性分析表明，Suc 濃度在ol/L 至 0.25 mol/L 時(shí)，Suc 濃度與匍匐莖結(jié)薯率、塊莖的直徑呈極顯著正相關(guān)離體塊莖鮮重、干重呈顯著正相關(guān)，但與塊莖發(fā)育起始時(shí)間呈顯著負(fù)相關(guān)。S濃度在 0.30 mol/L 至 0.40 mol/L 時(shí)，Suc 的濃度與離體塊莖鮮重、干重呈極負(fù)相關(guān)，與匍匐莖結(jié)薯率、塊莖的直徑呈顯著負(fù)相關(guān)，但與塊莖發(fā)育起始時(shí)顯著正相關(guān)（表 2-2）。

匐莖結(jié)薯率、塊莖的直徑、鮮重、干重均逐漸減小，但是與對(duì)照相比仍是增大re 濃度為 0.35 mol/L 和 0.40 mol/L 時(shí)，完全抑制塊莖的形成（圖 2-6 A、B、C）。隨著 Tre 的濃度逐漸增大，塊莖發(fā)育的起始時(shí)間逐漸提前，但是 Tre 濃度等于 0.30 mol/L 時(shí)，培養(yǎng) 40 天后，仍沒(méi)有塊莖的形成（圖 2-6 E）。Tre 可以匍匐莖結(jié)薯，以 0 mol/L Tre 處理作為對(duì)照，0.20 mol/L Tre 為最佳誘導(dǎo)濃度.25 mol/L Tre 處理是開始抑制濃度，0.30 mol/L Tre 處理為完全抑制濃度。.3.3.2 離體塊莖形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)性分析不同濃度的 Tre 處理后離體塊莖的形態(tài)指標(biāo)相關(guān)性分析表明，Tre 濃度在ol/L 至 0.20 mol/L 時(shí)，Tre 濃度與離體塊莖鮮重、干重呈極顯著正相關(guān)，與莖結(jié)薯率、塊莖的直徑呈顯著正相關(guān)，但與塊莖發(fā)育起始時(shí)間呈顯著負(fù)相關(guān)re 的濃度在 0.25 mol/L 至 0.40 mol/L 時(shí)，Tre 的濃度與離體塊莖鮮重、干重和呈極顯著負(fù)相關(guān)，與匍匐莖結(jié)薯率呈顯著負(fù)相關(guān)，但與塊莖發(fā)育起始時(shí)間呈正相關(guān)（表 2-3）。
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S532

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