反义酸性转化酶基因低温贮藏马铃薯块茎还原糖和淀粉含量的影响

对2个含有酸性转化酶(AcInv)反义基因的转基因马铃薯品系及对照品种进行低温贮藏(4℃)及室温还暖处理.随低温贮藏时间的延长,供试材料均表现出还原糖含量升高,总淀粉含量下降的趋势.低温处理40 d时,"Ac转Atlantic"和"Ac转甘农薯2号"的还原糖含量比未转基因品种低23%和18%.总淀粉含量分别比未处理前下降约1.0%和1.3%,支链淀粉含量分别下降约1.4%和1.7%,淀粉直/支比明显低于对照,分别为0.29和0.38.块茎的石蜡切片显示,转基因块茎中深蓝色淀粉颗粒明显少于未转基因对照.另外,对低温贮藏的块茎室温还暖后,2个转基因品系的还原糖含量仍低于对照品种.实验结果证明反义AcInv基因对低温贮藏下块茎还原糖和淀粉含量具有下向调节作用.     

低温条件下转AcInv反义基因马铃薯品系的干物质、淀粉和还原糖含量变化

检测低温（4℃）贮藏条件下转AcInv反义基因与否的马铃薯品系块茎中干物质、淀粉和还原糖含量变化的结果表明：随着低温贮藏时间的延长,各转基因品系块茎中干物质含量变化不大,淀粉含量虽有下降但较为平缓;转基因品系中的还原糖含量增加幅度比受体品种的明显降低,转Aclnv反义基因的‘甘衣薯1号’和‘大西洋’块茎抗低温糖化能力明显高于未转AcInv反义基因的品系。     

抑制马铃薯在贮藏期中的发芽

减少马铃薯在长期贮藏下的损失对增加这个有价值的产品的资源是有很大意义的。这种损失的主要原因之一是和马铃薯解除休眠状态有密切关系的块茎发芽。在春夏贮藏期出芽的重量达到块茎重量的10—15％。由於马铃薯发芽,失去了大量贮备的营养特质和水分,降低了块茎的重量,使块茎变萎缩。在发芽的马铃薯块茎中积累了一种配醣体——增加马铃薯不正常的味道和对人畜都有极大毒害的龙葵精。在发芽的块茎中大大地减少了维他命C的含量。为了抑制马铃薯块茎的发芽,在冬末期间置马铃薯于冷冻土壤的贮藏壕内,在冷冻的壕内使其受到低温的影响。但完全採用这种方法是较困难的,     

利用ihpRNA介导的基因沉默培育抗冷糖化马铃薯

为培育抗冷糖化的转基因马铃薯材料,克隆了368 bp的马铃薯酸性转化酶(AcInv)基因3′端非翻译区(3′UTR)和281 bp的马铃薯VP1-ABI3-like protein基因的第一内含子,构建了内含子连接的马铃薯AcInv基因3′UTR的发夹型RNA(ihpRNA)载体pBIV;采用微束激光穿刺技术转化马铃薯品种,得到了149个转基因株系,其中139个转基因株系在低温贮藏35 d时块茎还原糖含量低于亲本材料。RT-PCR分析表明还原糖含量降低的转基因植株中检测不到AcInv基因mRNA的积累。本研究结果表明以3′UTR作为RNAi载体的干涉片段可以有效地抑制靶标基因mRNA的积累,通过对AcInv沉默可获得抗低温糖化的马铃薯育种材料。     

外引马铃薯块茎品质与贮藏时间的影响研究

分析10份外引马铃薯块茎在贮藏期间营养物质变化,以期为引种马铃薯后期的生产应用提供科学依据。结果表明：AGRICO-10、AGRICO-6、AGRICO-8这3个品种在长期贮藏时其淀粉含量较高。AGRICO-10、AGRICO-5、AGRICO-7这3个品种可溶性糖含量损失率较低,干物质含量较高,具有很高的长期贮藏价值。AGRICO-4、AGRICO-1在整个贮藏期间还原糖含量较低,建议用于马铃薯油炸类食品的生产,但二者由于贮藏期间淀粉损失率较高,因此不易贮藏。AGRICO-10、AGRICO-9、AGRICO-6这3个品种在贮藏期间蛋白质含量较高。     

萌发马铃薯中PFP的初步研究

马铃薯块茎采收后,需要经过一段休眠期才能在适宜的条件下萌发。马铃薯块茎中干重的70—75％是淀粉。淀粉、蔗糖、还原糖,三者在休眠期保持一定的动态平衡。当块茎临近萌发时,蔗糖和还原糖的水平开始上升。其他物质,特别是氨基酸、蛋白质类,在萌发过程中含量增高。与之相对应的酶系统也日趋活跃。马铃薯块茎萌发过程是消耗并利用贮存物质,不断合成新物质,组建新组织和新器官过程。因此贮藏的淀粉一方面“燃烧”,提供能量;另一方面进行分解,提供合成新物质的     

真菌菌丝细胞壁提取物对马铃薯块茎组织抗干腐病的诱导效应

以马铃薯(品种'大西洋')块茎切片为材料,研究了马铃薯非亲和菌株粉红单端孢(Trichothecium roseum)菌丝细胞壁提取物处理对马铃薯块茎组织干腐病抗性的诱导效果及其机理.结果表明,150 μg/mL(以中性糖含量为标准)菌丝细胞壁提取物预处理马铃薯切片72 h后进行损伤接种能显著降低干腐病菌(Fusarium sulphureum)的侵染能力,预处理块茎的病斑直径仅为对照的43.6%;菌丝细胞壁提取物处理能显著增强与马铃薯块茎组织抗病相关的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性.可见,粉红单端孢菌丝细胞壁提取物预处理能显著增强马铃薯块茎组织对干腐病的抗性,而且主要是通过提高马铃薯块茎组织中与抗病性相关酶的活性来实现的.     

"彩色马铃薯"块茎花色苷分子结构研究进展

“彩色马铃薯”是指块茎的“皮”和／或“肉”为红、紫、蓝或橙色的马铃薯,其块茎“皮”和“肉”变化多端的着色模式源于花色苷的积累,块茎各种颜色在根本上由花色素决定。在“彩色马铃薯”块茎中已发现6种花色素,即矮牵牛色素、花葵素、锦葵色素、芍药色素、花青素和花翠素;不同颜色块茎所含的花色素种类不同,同一颜色块茎所含花色素种类也可能不同;紫色块茎所含的花色素种类最为多样化。“彩色马铃薯”块茎的各种花色素一般在C3位经过氧一糖苷键实现1个芸香糖基取代,在苷元的C5位,要么以氧．糖苷键实现单葡萄糖基取代,要么不发生取代。“彩色马铃薯”块茎花色苷常在花色素C3位二糖取代基上或在C5位的单糖取代基上进一步发生反式单酰基取代,实现酰基取代的酚酸多为对香豆酸,其次为阿魏酸和咖啡酸。“彩色马铃薯”块茎矮牵牛素、锦葵色素、花葵素和芍药色素的对香豆酸酰化衍生物的惯用名分别为“petanin”,“malvanin”,“pelanin”和“peonanin”。本文可以为“彩色马铃薯”块茎颜色呈现的机理探索及其花色苷的分子结构鉴定提供参考。     

赤霉素打破马铃薯块茎休眠过程中过氧化氢酶活性的变化

1.赤霉素在收获前喷射马铃薯植株或直接喷射马铃薯块茎都可打破马铃薯块茎的休眠。2.赤霉素在打破马铃薯块茎的休眠过程中,马铃薯块茎中之过氧化氢酶的活性是逐渐增大的。因此,可以认为赤霉素打破马铃薯块茎休眠是依靠增大马铃薯块茎代谢水平而完成的。     

半干旱雨养农业区马铃薯干物质和钾素积累与分配特性

2010年在甘肃省定西市通过大田试验,研究了半干旱雨养农业区马铃薯的干物质(DM)和钾素(K)积累与分配规律.结果表明： 马铃薯根、茎、叶的DM积累量在全生育期内呈单峰曲线,大小顺序为叶＞茎＞根;全株和块茎DM积累量在全生育期内持续增加,均呈“S”型增长曲线.全株的DM积累最大速率大于块茎,且出现时间比块茎早17 d. DM在各器官中的分配以块茎形成末期和块茎增大末期为转折点;在块茎形成末期之前,DM分配比例以叶片最大,其后以块茎最大;干质量平衡期出现在块茎增大末期(出苗后90 d左右),此期之前块茎的DM积累量小于根茎叶,二者的积累量呈正相关,其后块茎大于根茎叶,二者呈负相关.全株干物质积累主要来源于块茎.植株干物质积累量在苗期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期和成熟期的分配比例分别为5%、30%、60%、4%和1%,块茎干物质积累量的分配比例分别为0、18%、62%、18%和2%.全生育期内,马铃薯50%以上的干物质在块茎增长期形成. 马铃薯品种“新大坪”各器官中钾浓度以茎最高,块茎最低,在干质量平衡期之前根中的钾浓度高于叶,之后低于叶;各器官中钾的积累量在干质量平衡期之前集中分配在根茎叶中,表现为茎＞叶＞根,之后主要向块茎中分配和积累,至成熟期,60%以上的钾贮藏在块茎中.     

氮素对马铃薯品种东农311产量及品质的影响

为了找出马铃薯的合理施氮量,从而为马铃薯产量的提高及品质的改良提供合理依据,本试验通过探讨不同施氮水平对马铃薯的影响,以中晚熟品种东农311为试验材料,在同一磷钾水平条件下,设定6个氮肥梯度,测定马铃薯在各氮肥梯度下,块茎形成后不同时期的干物质积累量及块茎成熟后的产量、品质性状。研究结果表明,在增加氮肥施用量后,随块茎的生长,干物质积累量显著提升;块茎成熟后,淀粉和维生素C的含量随施氮量的增加呈降低趋势,而还原糖和粗蛋白的含量呈升高趋势。并且本试验确定的东农311的最适施氮量为176 kg/hm2。     

过表达MtVP1对马铃薯表型及糖代谢的影响

I型H⁺-PPase参与糖异生和蔗糖分解代谢,利用不同的糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)饲喂拟南芥(Arabidopsis thaliana)Ⅰ型H⁺-PPase基因不同类型的突变体,产生的表型不一致,因此,推测Ⅰ型H⁺-PPase可能存在其它影响糖代谢的机制。为进一步明确该酶对糖代谢的影响,以过表达MtVP1的马铃薯(Solanum tuberosum)渭薯4号为研究对象,观察不同培养条件下的表型,监测糖含量变化,并利用转录组测序分析转录谱。结果表明,过表达MtVP1马铃薯表现出红色茎、紫色花和表皮毛更发达,单株块茎数减少,块茎变大,块茎皱缩速度加快;转基因马铃薯块茎中淀粉、葡萄糖和果糖含量显著下降,芽中葡萄糖和果糖含量也显著下降。果糖饲喂导致转基因马铃薯花青素含量显著降低;转基因马铃薯体内果糖-1,6-二磷酸酶和果糖-2,6-二磷酸酶基因表达上调3–7倍。研究结果为进一步从糖代谢角度探究Ⅰ型H⁺-PPase的生理功能提供参考。     

弗里熊蜂蜜罐中糖液成分分析

【目的】熊蜂是众多植物的重要传粉昆虫,以采集并贮藏花蜜和花粉为主要食物。本研究旨在探究熊蜂的营养需求及明确其对采集的食物是否存在酿制过程。【方法】利用白砂糖溶液(糖浓度50%)饲喂弗里熊蜂Bombus friseanus蜂群,收集并检测其贮藏在蜜罐中1~7 d的糖液,作为处理组样品;同时将上述白砂糖溶液置于灭菌离心管中,排除熊蜂取食,作为对照组样品,测定贮藏期间处理组和对照组糖液的pH值、糖浓度、糖组分及α-淀粉酶和转化酶活性。【结果】弗里熊蜂B. friseanus贮藏在蜜中1~7d的糖液pH值平均为3.74±0.13,显著低于对照组(6.55±0.15);糖浓度与贮藏时间显著正相关,贮藏6d后糖浓度显著高于贮藏1~3 d时的;糖液组分更加丰富,除蔗糖外利用HPLC还检出果糖、葡萄糖、麦芽糖和海藻糖,贮藏4~5 d的糖液中己糖含量极显著高于贮藏1~3 d和6~7 d时的,己糖和麦芽糖含量分别与蔗糖含量极显著负相关,总糖中果糖和麦芽糖含量与贮藏时间极显著负相关,葡萄糖、蔗糖和海藻糖的含量分别与贮藏时间极显著正相关。贮藏6 d的糖液中α-淀粉酶活性显著高于其他时间,其他贮藏时间样品间α-淀粉酶活性差异不显著,而所有样本的转化酶活性在21.17~38.05 U/g FW之间,随贮藏时间的延长差异不显著。【结论】弗里熊蜂B. friseanus采集人工饲喂的糖溶液贮藏在蜜罐中,经其加工后发生了物理和生物化学变化,揭示熊蜂存在酿蜜能力。本研究的结果为熊蜂生物学及繁育研究提供了参考。     

高温对马铃薯块茎形成期光合及抗氧化特性的影响

块茎形成期高温是影响宁南山区马铃薯产量和品质的重要因素。本研究通过连续2年试验,选用当地主栽品种"青薯9号",设置自然温度(对照)、低温、高温3个处理,研究马铃薯块茎形成初期、中期、后期、块茎膨大期及主要淀粉积累期的光合特性和抗氧化酶活性。结果表明:高温降低了马铃薯功能叶片的净光合速率(P_n)、荧光综合指标(P_I)、光能供应化学反应的最大效率(F_v/F_m)及潜在光化学活性(F_v/F_o); P_n在马铃薯块茎形成后期高温较自然温度降低34.55%,较低温处理降低53.15%,PI在块茎形成后期高温较低温降低了42.22%;高温处理的根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性也有所降低,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和过氧化氢酶(CAT)均有不同程度的升高;相关性分析表明,除抗氧化系统中的CAT活性、MDA和Pro含量与产量呈负相关外,其余指标与产量呈正相关,与根系活力的相关性最为显著;马铃薯块茎形成中期高温天气不利于马铃薯功能叶片的光合作用,降低了P_n、P_I等光合指标,使功能叶片的抗氧化系统遭到一定的破坏,导致产量下降。     

2,4,5-三氯苯氧基乙酸传导量与抑制马铃薯块茎萌芽的关系

用化学药剂或电离射线等方法抑制马铃薯块茎在贮藏中萌芽变质的研究,在国内外已取得显著成果并正式应用于生产。其经济价值方面的意义是非常重大的。我们在1955年的试验中证明收获前3周于田间用2,4,5-Trichlorophenoxyacetic acid(2,4,5-T)的水溶液(100ppm)喷洒茎叶,对抑制块茎在贮藏中萌芽有显著效果。1956年的结果指明2,4,5-T 洒在茎叶上之后     

菊糖分子量的高效凝胶过滤色谱检测方法及其在贮藏过程中的变化研究

菊芋是一种耐盐抗旱植物,可用于生产菊糖.菊糖具有良好的生物活性,其活性受到聚合度的影响.本研究对比了各项条件,总结得到了一套可以用于测定菊糖相对分子量的高效凝胶过滤色谱(HPGFC)方法:纯水为流动相,0.8 m L/min洗脱,Shodex OHpak SB-804HQ色谱柱检测,柱温控制在30℃,样品进样量为每次20μL,检测器为示差折光检测器(RID),采用Sigma公司生产的右旋糖酐标准品,绘制二次方的标准曲线,检测菊糖的相对分子质量.同时利用确定的凝胶过滤色谱(GFC)方法,观察了种植于海岸带盐碱地的菊芋块茎采收后在贮藏过程中的菊糖分子量的变化,发现在?20℃的贮藏条件下,菊芋中的菊糖不会发生剧烈降解,可长期保存提取分子量相近的菊糖.本研究对分析菊糖的分子性质提供了方法基础,对菊芋的采收贮藏有指导意义.     

施加外源抗坏血酸促进马铃薯试管薯形成及其机制初步研究

为研究抗坏血酸(AsA)处理对马铃薯试管薯形成和结薯相关基因表达的影响及敲除结薯关键基因Solanum tuberosum self-prunning 6A(StSP6A)对AsA诱导马铃薯结薯的效应,利用不同浓度(0、1、5、10、20和50 mmol/L)外源AsA处理2个二倍体马铃薯CIP-149(Solanum phureja)、CIP-178(S.ajanhuiri)和四倍体C-88(S.tuberosum)。结果表明,1~5 mmol/L外源AsA处理可显著诱导马铃薯块茎的形成。对10个块茎形成相关基因的表达分析结果表明,外源添加1 mmol/L AsA可显著影响块茎形成相关基因的表达,与对照相比,总体上呈正调控基因表达增强或负调控因子表达被抑制的趋势,特别是StSP6A在AsA处理过程中的块茎形成早期表达量极显著上调,敲除StSP6A可消除外源AsA对马铃薯块茎形成的诱导作用。这些结果表明,AsA诱导马铃薯块茎形成是通过调控与块茎形成相关的基因表达来实现的,而StSP6A在AsA诱导马铃薯块茎形成中起关键作用。     

不同溶剂系统对马铃薯糖苷生物碱的提取效果

马铃薯和其他茄科植物一样,植株和块茎中普遍含有一种有异味、有毒性的生物碱,通称龙葵素、马铃薯素等。这种生物碱不是单一成分,而是一类具有糖苷键的含氮甾族化合物。栽培种中主要有茄碱(solanine)和卡茄碱(chaconine)两大类,野生种中的成分较复杂,国外文献中统称为总糖苷生物碱(total glycoalkaloids,TGA)。糖苷生物碱在马铃薯块茎中作为一种正常的天然成分存在时,含量很低,一般不影响其食用品质。当栽培或贮藏不当,含量增加到一定阈值时,即影响其食味性和安全食用性,     

丹皮酚对马铃薯块茎蛾雌虫产卵选择及幼虫的忌避作用研究

为探讨丹皮酚对马铃薯块茎蛾Phthorimaea operculella(Zeller)行为的影响,采用室内生物测定法,研究了丹皮酚对马铃薯块茎蛾雌虫产卵选择及初孵幼虫、老熟幼虫的忌避作用.结果表明,丹皮酚对马铃薯块茎蛾雌虫产卵、初孵幼虫、老熟幼虫均有显著忌避作用:选择性产卵实验中,5 mg/mL丹皮酚溶液的忌避指数为...     

海州常山花粉低温贮藏及其生理生化特征研究

以海州常山花粉为研究材料,探究了贮藏方式、贮藏时间、贮藏温度及预冻方式、低温解冻方式对花粉萌发率的影响,以及-80 ℃及4 ℃低温贮藏过程中海州常山花粉保护酶活性和渗透调节物质含量的变化,以筛选海州常山花粉的培养方法及贮藏条件,为其杂交育种奠定基础。结果表明：（1）进行低温贮藏时,花药和散粉两种贮藏效果差异不显著;不同的预冷方式对花粉低温贮藏影响并不显著;-80 ℃贮藏条件下,37 ℃水浴解冻效果显著优于室温解冻。（2）海州常山花粉在-80 ℃低温下贮藏90 d后仍具有7.99%的萌发率,更有效的保持了花粉萌发率。（3）随着低温胁迫时间的延续,4 ℃及-80 ℃两种低温条件下贮藏的海州常山花粉超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性均呈现出先升后降的趋势。（4）4 ℃及-80 ℃两种低温贮藏的海州常山花粉可溶性糖含量及-80 ℃低温贮藏的海州常山花粉可溶性蛋白含量,随着低温胁迫时间的延续,呈现出先升后降的趋势;4 ℃低温贮藏条件下的海州常山花粉可溶性蛋白含量呈现逐渐下降的趋势。研究认为,海州常山花粉更适宜于在-80 ℃低温下长期贮藏,它可以通过提高自身的SOD、POD活性,增加可溶性糖和可溶性蛋白累积来增强抗寒性,维持自身活力。