糖酸是決定柑橘果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo),其在果實(shí)發(fā)育過程中的累積受多種因素調(diào)節(jié)。礦質(zhì)養(yǎng)分通過參與光合作用、平衡細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)和代謝產(chǎn)物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)、構(gòu)成細(xì)胞骨架及酶輔助因子等過程對(duì)果實(shí)糖酸的累積過程發(fā)揮作用。雖然研究證明缺鎂（Mg）抑制多種作物蔗糖在葉片韌皮部上的裝載而導(dǎo)致葉片蔗糖累積、Mg與葉片蔗糖呈負(fù)相關(guān)關(guān)系而與氨基酸呈正相關(guān)關(guān)系,但有關(guān)Mg調(diào)節(jié)果實(shí)糖酸的結(jié)果并不一致,且停留在對(duì)果實(shí)成熟期品質(zhì)的影響上,對(duì)Mg調(diào)節(jié)果實(shí)主要糖酸組分代謝與轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)制尚不清楚。本研究首先利用華中農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)柑橘種質(zhì)資源圃不同品種柑橘為試驗(yàn)材料,分析明確與果實(shí)主要糖酸組分顯著相關(guān)的營(yíng)養(yǎng)元素特別是Mg;采用田間試驗(yàn),一方面分析高低糖酸累積品種柑橘果實(shí)糖酸與Mg累積特性及Mg可能參與代謝路徑,另一方面揭示不同水平Mg肥對(duì)柑橘果實(shí)糖酸代謝的影響及其機(jī)制;采用水培試驗(yàn),進(jìn)一步分析明確不同類作物果實(shí)（番茄）糖酸與Mg的關(guān)系,以闡明Mg對(duì)果實(shí)糖酸組分累積的調(diào)節(jié)作用及機(jī)制,為我國(guó)缺Mg柑橘園科學(xué)施用Mg肥、改善果實(shí)品質(zhì)提供理論依據(jù)。獲得的主要結(jié)果如下:1. 同一柑橘種質(zhì)資源圃的6個(gè)不同品種柑橘果實(shí)成熟期品質(zhì)及養(yǎng)分含量... 

【文章來(lái)源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

源葉中的蔗糖合成和韌皮部裝載（Ruan2014）

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆博士研究生學(xué)位論文41.2.1.2果實(shí)累積糖的主要形式蔗糖既是大多數(shù)植物從自養(yǎng)型“源”-葉片向非自養(yǎng)型器官“庫(kù)”-根系、花、果實(shí)和種子等運(yùn)輸光合產(chǎn)物的主要形式，也是許多果實(shí)累積糖的主要形式（BiancoandRieger1999）。蔗糖在韌皮部庫(kù)器官中卸載時(shí)被酶催化降解為己糖，為庫(kù)器官生長(zhǎng)發(fā)育提供反應(yīng)底物與能量，比如發(fā)育中的種子、果實(shí)、根系、塊莖以及棉花纖維，以滿足庫(kù)器官生長(zhǎng)發(fā)育需求（Ruan2014）。盡管蔗糖最初來(lái)源于葉片，但也可以在庫(kù)器官中再合成，即蔗糖經(jīng)韌皮部質(zhì)外體途徑卸載過程中，被細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶分解為葡萄糖和果糖，此時(shí)蔗糖的儲(chǔ)存以及細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)就需要以葡萄糖和果糖為底物在酶的催化作用下再合成（Ruan2014）。1.2.1.3蔗糖合成與分解關(guān)鍵酶與蔗糖代謝相關(guān)的酶類型主要包括以下3種：蔗糖轉(zhuǎn)化酶（Inv）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合成酶（SS），反應(yīng)過程如下：圖1.2庫(kù)組織中的蔗糖卸載、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝（Ruan2014）Fig.1.2Sucroseunloading,transportandmetabolisminsinktissues

柑橘果實(shí)糖酸代謝與鎂的關(guān)系及其機(jī)制91.2.2植物鎂營(yíng)養(yǎng)1.2.2.1植物體中的鎂含量Mg是植物繼N、K、Ca之后第四豐富的必需營(yíng)養(yǎng)元素（KehresandMaguire2002,Farhatetal2016），在植物中的含量約為0.05%-0.70%，正常植物每公斤干物質(zhì)需要1.5g-3.5gMg以滿足諸多生理生化需要（鄭重祿2015，Rmheld2012,Grzebisz2009）。植物細(xì)胞中總Mg濃度在毫摩爾水平（15mM-25mM），其中小部分代謝活躍的自由態(tài)Mg2+儲(chǔ)存于細(xì)胞質(zhì)（0.2mM-0.4mM）、葉綠體（10mM-15mM）和線粒體（0.2mM-0.5mM）中，而大部分非活躍束縛態(tài)Mg2+位于液泡中（5mM-80mM）（圖1.3）（Hermansetal2013）。細(xì)胞各部位Mg2+含量因植物種類、細(xì)胞類型以及營(yíng)養(yǎng)、光照等變化而差異巨大，如細(xì)胞質(zhì)中的Mg2+在0.20mM（光照）-0.40mM（黑暗）之間，而參與構(gòu)成細(xì)胞組成的Mg2+受到嚴(yán)格調(diào)控。圖1.3植物細(xì)胞水平鎂元素內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制（Hermansetal2013）Fig.1.3AnoverviewofMghomeostasismechanismsattheplantcellularlevel1.2.2.2鎂在植物中的重要作用Mg對(duì)植物光合作用、酶活化、細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)、膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、活性氧代謝、核酸代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等生理作用中都發(fā)揮重要作用（GerendásandFührs2013,Marcshner2012）。作為占據(jù)葉綠素分子中心位置的原子（Beale1999），植物體中20%、葉片中35%的Mg參與葉綠素合成（Marschner2012,CakmakandYazici2010）并在光和系統(tǒng)I（PhotosystemI，PSI）中起捕獲光能作用（Hermansetal2005）；葉片韌皮部篩管元件-伴細(xì)胞（SE-CC）復(fù)合體中的糖濃度顯著高于周圍葉肉薄壁細(xì)胞，糖分子逆濃度梯度跨膜遷移總伴隨質(zhì)子運(yùn)輸，這一過程被稱為H+/蔗糖共運(yùn)輸模型，SE-CC


本文編號(hào)：3285187