植物非结构性贮藏碳水化合物的生理生态学研究进展

非结构性碳水化合物是参与植物生命过程的重要物质。蔗糖不仅是植物体内碳水化合物运输的主要形式,而且可以在基因表达水平上对细胞内的代谢进行调节。果聚糖是植物营养组织碳水化合物的主要暂贮形式;淀粉是植物主要的长期贮藏物质之一。植物体内非结构性碳水化合物的代谢在很大程度上影响着植株的生长发育和对环境因子的响应。综述了植物非结构性贮藏碳水化合物的生理生态学研究进展,着重介绍了蔗糖、果聚糖和淀粉代谢的生理过程及对环境因子(温度和水分)和人为因素的响应机制。     

植物非结构性贮藏碳水化合物的生理生态学研究进展

非结构性碳水化合物是参与植物生命过程的重要物质。蔗糖不仅是植物体内碳水化合物运输的主要形式,而且可以在基因表达水平上对细胞内的代谢进行调节。果聚糖是植物营养组织碳水化合物的主要暂贮形式;淀粉是植物主要的长期贮存物质之一。植物体内非结构性碳水化合物的代谢在很大程度上影响着植株的生长发育和对环境因子的响应。综述了植物非结构性贮藏碳水化合物的生理生态学研究进展,着重介绍了蔗糖,果聚糖和淀粉代谢的生理过程及对环境因子（温度和水分）和人为因素的响应机制。     

根际低氧胁迫对网纹甜瓜幼苗植株碳水化合物含量的影响

以耐低氧性明显不同的2个网纹甜瓜品种为试材,研究了低氧胁迫下植株体内碳水化合物含量的变化特征,探讨植株体内碳水化合物含量与低氧耐性之间的关系。结果表明,低氧胁迫下网纹甜瓜根系淀粉含量下降,而茎部和叶片中有淀粉积累的现象,且在耐低氧性强的‘东方星光’叶片中淀粉积累更明显;低氧胁迫下网纹甜瓜体内可溶性糖、蔗糖、果糖含量增加,且在茎部和叶片中增加幅度较大,并以耐低氧性强的‘东方星光’中增加更明显;低氧胁迫下网纹甜瓜根系葡萄糖含量降低且低于通气对照,茎部和叶片中葡萄糖含量先增加后降低,在处理8d后低于通气对照。研究发现,网纹甜瓜体内碳水化合物含量与植株的耐低氧性密切相关;耐低氧性强的品种体内可溶性糖、蔗糖、果糖含量在低氧胁迫下比耐低氧性弱的品种更高,增幅更大;体内较高的可溶性糖、蔗糖和果糖含量是植株对低氧胁迫的一种适应性反应。     

刈割强度对冷蒿可溶性碳水化合物的影响

通过对播种、移植于大小不同花盆的1年龄和多年龄冷蒿进行刈割实验。探讨冷蒿在不同刈割强度下可溶性碳水化合物含量和库的变化。结果表明。在不同的刈割强度下。冷蒿可溶性碳水化合物含量表现为：刈割1／4和刈割2／4比不进行刈割和刈割3／4高。可溶性碳水化合物库表现为：刈割1／4＞对照＞刈割2/4＞刈割3／4;刈割后在不同的资源与空间。冷蒿体内可溶性碳水化合物含量和可溶性碳水化合物库均表现为：大盆＞小盆＞移栽盆;在不同的刈割强度下生物量发生明显的变化,刈割1／4冷蒿生物量比对照增加,出现超补偿生长。别割3／4生物量降低。出现欠补偿生长。说明适度的干扰有利于冷蒿碳水化合物、生物量的积累;可利用资源、空间越多。可溶性碳水化合物含量越高。可溶性碳水化合物库的变化趋势与再生生长的趋势一致。说明可溶性碳水化合物库可以表征再生生长能力。     

菌根和植物相互作用的本质

介绍了菌根真菌在植物吸收、运输营养物质中的作用,宿主植物体内碳水化合物的流动,菌根真菌和其它根际微生物之间的相互作用。     

土壤水分状况对棉株体内碳水化合物转化、运输和利用的影响

本文在温室条件下,研究了不同土壤水分对棉株体内碳水化合物转化、运输和生理活动的影响。结果表明在缺水条件下不仅棉株生长削弱,干物质积累减少,蕾铃脱落增加,光合作用下降,呼吸作用增强。而且各个生育期叶和茎内都积累了较多的可溶性糖,特别是非还原糖的增加更为显著,相反,低水处理的棉铃内糖量则明显下降。利用环剥和~(14)CO_2的试验说明缺水时棉株体内碳水化合物运输受阻,是造成可溶性糖在棉花茎叶内积累和铃内减少的主要原因。试验还发现缺水时棉株茎叶内淀粉含量降低;蛋白质氮减少,非蛋白质氮增加,结果总氮量下降。这表明缺水使多糖和蛋白质合成能力降低,代谢活动削弱。上述结果表明土壤水分不足时棉铃脱落,可能是棉株体内碳水化合物运输受阻与分配利用失调引起的。     

赤松毛虫越冬幼虫生化物质变化与抗寒性的关系

昆虫的抗寒性与其体内生化物质的种类、含量密切相关。测定了赤松毛虫(Dendrolimusspectabilis)越冬幼虫体内和血淋巴内抗寒物质含量的变化,结果表明,血淋巴内小分子碳水化合物总量1月份为10月份的3.8倍,其中以葡萄糖、海藻糖和山梨醇增加幅度较大,依次为10月份的10.08倍、2.84倍、7.44倍。3月份有较大幅度的下降,虫体内糖原含量下降了56.5%。越冬期苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、胱氨酸增加幅度较大,分别比越冬前增加了493.8%、433.7%、474.2%、21.5%和47.1%,甘氨酸、天门冬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸含量则有较大幅度的降低。越冬幼虫体内脂肪含量下降,蛋白质含量上升。应用蛋白质垂直平板电泳法对糖蛋白进行电泳分析发现糖蛋白含量增加,为越冬前的300%。综合分析认为赤松毛虫越冬幼虫体内抗寒物质系统为小分子碳水化合物类(山梨醇、海藻糖、葡萄糖)-糖蛋白-氨基酸类(丙氨酸、苏氨酸、谷氨酸等)。该系统可随生态条件的改变而变化。     

海藻糖介导的信号转导与植物抗逆性

海藻糖是一种非还原性二糖,它广泛存在于细菌、真菌、酵母、昆虫、无脊椎动物和植物等生物体内。海藻糖不仅作为碳水化合物的储备,而且还是一个多功能分子。海藻糖作为一种信号分子,启动信号转导级联反应,改变基因表达和酶的活性,与激素也有一定的关系。采用基因工程和通过外源施加的方法增加海藻糖在植物体内的积累可以提高植物的抗逆性,这为提高农作物的抗逆性提供了新的策略。     

松阿扁叶蜂越冬幼虫体内抗寒物质分析

用高效液相色谱法、氨基酸分析法、分光光度法等测定了不同时期松阿扁叶蜂AcantholydaposticalisMatsumura越冬幼虫体内抗寒物质含量,结果显示越冬期较越冬初期小分子碳水化合物、血淋巴丙氨酸、甘油、糖蛋白含量均有明显增加,依次增加了105,95,210和81%;而蛋白质、脂肪含量分别下降了16%,15%。据此认为越冬幼虫的抗寒物质系统为:小分子碳水化合物—丙氨酸—甘油—糖蛋白。     

根茎克隆植物羊草体内可溶性碳水化合物的时间变异及其对去叶干扰的响应

该研究针对根茎型克隆植物羊草(Leymus chinensis)考察了以下内容:1)地上枝条和根茎中可溶性碳水化合物含量的时间动态及其对去叶干扰的响应;2)特定阶段植物体内一定部位的可溶性碳水化合物浓度差异;3)植物体各部分(地上部分、直立茎地下部分及根茎)间可溶性碳水化合物浓度变化之间的关联。基于上述研究结果,作者试图弄清碳水化合物对于羊草克隆分株和整个基株生长和存活的意义。实验共有4个处理:1个对照和3个不同频度(在整个实验进行期间分别去叶1次、3次和5次)的去叶处理。所有去叶处理都采取一个统一的强度,即留茬15 cm。地上枝条和根茎的取样频次为每10 d 1次。植物体各部分可溶性碳水化合物浓度以高效液相色谱法(HPLC)测定。对不同去叶频度处理间的碳水化合物含量差异显著性进行ANOVA分析。结果表明:不去叶对照处理在生长季盛期可溶性碳水化合物浓度的显著下降归因于植物体快速的生长而引起植物叶片旺盛的呼吸消耗,而去叶处理中植物的可溶性碳水化合物浓度并没有大的降低甚至在最频繁的去叶处理下还有所上升,主要是由于去叶处理减少叶片而造成地上部分总呼吸量下降所致。一次性去叶处理并没有影响植物地上部分最终的可溶性碳水化合物浓度,但是连续数次的去叶处理对地上部分可溶性碳水化合物浓度产生了一定的影响。在秋季气温下降时,碳水化合物自地上向地下的转移在去叶频度越大的处理下表现越为迅速。这表明当植物体接受到气温降低的信号后,去叶干扰加速碳水化合物自地上向地下的转移。可能由于地下枝条存在一定的贮藏功能,在实验过程中地下枝条中可溶性碳水化合物浓度比地上枝条中表现的更加稳定。根茎中的可溶性碳水化合物必要时会转移到地上以供应地上枝条的生长,而旺盛的生长会消耗可溶性碳水化合物,然而自未接受去叶处理的分株向接受去叶处理的分株的克隆整合(常常在较高频次的去叶处理中发生)可能会在一定程度上缓解这种消耗所造成的影响。     

三峡库区两种耐水淹植物的存活率和碳水化合物储备关系

野古草和秋花柳是三峡库区消落带两种强水淹耐受能力的植物物种。以往研究显示植物的水淹耐受性和体内碳水化合物储备有关。为了探明野古草和秋花柳水淹下的高存活率是否和碳水化合物储备有关, 研究了在室外6个月的模拟水淹条件下两个物种在不同水淹时间(40、90、120和180d)和不同水淹深度下(不水淹、根部水淹和完全淹没)的生物量积累、存活率和碳水化合物含量和分布。结果表明: (1)野古草和秋花柳对长期水淹具有很高的耐受性, 根部水淹植物6个月处理后完全存活; 而完全淹没条件下, 野古草仅在4个月, 秋花柳仅在6个月处理后才开始死亡; (2)碳水化合物主要储备在野古草的茎和秋花柳的茎与主根中, 野古草的根和秋华柳的细根中碳水化合物含量很低; (3)水淹深度和水淹时间对植物生物量积累和碳水化合物含量影响显著(P 0.05):与未水淹植株相比, 根部水淹仅略微降低了生物量积累以及可溶性糖和淀粉含量 (P 0.05), 且保持基本稳定或增加的趋势, 而完全淹没的植株生物量随水淹时间逐渐降低, 碳水化合物含量在前90天快速下降 (P 0.05), 之后缓慢下降或保持不变。研究结果表明, 野古草和秋花柳强的水淹耐受性是和它们高的碳水化合物储备以及水淹条件下对碳水化合物的动用能力有关, 后期的死亡率增加与碳水化合物储备消耗殆尽有关, 野古草和秋花柳对碳水化合物储备对水淹的响应的差异可能和它们的碳水化合物储备在不同组织中的分配模式有关。       

脂肪生成中生理调节的生化机制

因为大多数动物都是间食的,所以它们就必须暂时将食物中的化学能尽多地贮留起来。以所贮的化学能每卡计,脂肪的体积及重量均较碳水化合物小,所以,在以碳水化合物为主食的动物体内,脂肪生成的首要意义就是将食物中碳水化合物中的能量以最大的效率贮存起来。脂肪生成的最主要生理稳定机能(homeostatie function)就是将食物中碳水化合物的化学能,在超过机体的能量需要时,以脂肪的形式贮存起来。显然,象脂肪合成这样对热平衡极其重要的过程,必有其精密的调节,才能迎合机体经常改变着的能量的需要。但有关脂肪生成调节的实验材料是很浩瀚的,而且,远未完善。本文的目的,就     

汶川大地震灾后不同滑坡体上柏木体内非结构性碳水化合物的特性

"5.12"汶川大地震不仅直接摧毁森林17.3万hm2,还通过对土壤和林内生境的剧烈改变对现存森林造成潜在威胁。以地震重灾区北川的主要分布树种柏木为研究对象,在2009年6月初(夏初)和10月初(秋季)两个时期,对不同类型柏木林的叶、枝、根可溶性糖和淀粉含量进行测定分析,旨在认识震后初期柏木对逆境胁迫的生理响应,为研究大地震对植物体内碳水化合物的影响和对逆境的适应性提供科学依据。结果表明:地震对柏木体内碳水化合物的含量有较大影响,总体表现为严重滑坡类型具有较高的可溶性糖含量,较低的根系淀粉含量。夏初严重滑坡类型柏木叶、枝、根可溶性糖含量分别为(11.44±1.08)%、(4.64±0.42)%、(5.48±0.51)%。就不同器官而言,可溶性糖含量叶>根>枝,淀粉含量叶>枝>根;夏初碳水化合物含量均高于秋季,且仅叶片可溶性糖和淀粉含量在不同季节存在显著性差异(P<0.05),说明柏木叶片对地震反应最为敏感。地震带来的灾害如山体滑坡等对植物的生理活动产生巨大影响,不利于林木生长。     

土壤水分状况对棉林体内可溶性糖的积累和运输的影响

关于土壤水分状况对植物体内含糖量的影响,已有综合报告,但对不同水分条件下碳水化合物含量变化的原因,学者们的解释不同。本文对不同土壤水分条件下,棉株体内糖的积累变化进行了分析,希望有助于对土壤缺水时棉株生长发育不良和棉花蕾铃脱落生理机制的了解。     

海藻糖的性质及其广阔应用前景

海藻糖是一种稳定的非还原性双糖,在自然界中广泛存在。藻类植物,特别是在酵母、霉菌等真菌中,海藻糖含量可高达干重的１６％以上［１］。作为一种储存性碳水化合物,海藻糖在生物体内扮演极其特殊的角色,它能在干燥状态下保护生物体细胞内的蛋白质、脂类、糖类、核酸...     

汶川大地震灾后不同滑坡体上柏木体内非结构性碳水化合物的特性

"5.12"汶川大地震不仅直接摧毁森林17.3万hm²,还通过对土壤和林内生境的剧烈改变对现存森林造成潜在威胁。以地震重灾区北川的主要分布树种柏木为研究对象,在2009年6月初(夏初)和10月初(秋季)两个时期,对不同类型柏木林的叶、枝、根可溶性糖和淀粉含量进行测定分析,旨在认识震后初期柏木对逆境胁迫的生理响应,为研究大地震对植物体内碳水化合物的影响和对逆境的适应性提供科学依据。结果表明:地震对柏木体内碳水化合物的含量有较大影响,总体表现为严重滑坡类型具有较高的可溶性糖含量,较低的根系淀粉含量。夏初严重滑坡类型柏木叶、枝、根可溶性糖含量分别为(11.44±1.08)%、(4.64±0.42)%、(5.48±0.51)%。就不同器官而言,可溶性糖含量叶>根>枝,淀粉含量叶>枝>根;夏初碳水化合物含量均高于秋季,且仅叶片可溶性糖和淀粉含量在不同季节存在显著性差异(P<0.05),说明柏木叶片对地震反应最为敏感。地震带来的灾害如山体滑坡等对植物的生理活动产生巨大影响, 不利于林木生长。     

提取小麦果聚糖(fructan)适宜乙醇浓度的选定

小麦(Trticum aestivum)植株体内主要的贮藏性碳水化合物是果聚糖(fructan)和某些其它糖类。要测定每一组成成分的含量首先必须把单糖、蔗糖与果聚糖分离开来。因此,在测定小麦不同生育期果聚糖及糖类含量的变化时,采用哪一种提取和分离的方     

C型凝集素

C型凝集素（C-type lectin）代表一个识别碳水化合物配体依赖于钙离子（Ca2＋）参与的糖原结合蛋白家族,含有一个或多个一级结构和二级结构同源的碳水化合物识别结构域。随着研究的深入,越来越多的C型凝集素能够识别体内的非糖类的配体,包括蛋白质和脂类等。这些C型凝集素在维持机体稳态、免疫防御以及免疫监视等重要生理病理过程中发挥着重要作用。就C型凝集素的结构、分类和在免疫系统中的功能作一介绍。     

饲料碳水化合物水平对拟穴青蟹稚蟹生长、体成分和消化酶活性的影响

用碳水化合物水平分别为20.34%、25.59%、30.17%、35.30%和39.95%的5种等氮等脂饲料, 对初始体质量为(38.11±0.55) mg的拟穴青蟹(Scylla paramamosain)稚蟹进行3周的饲养试验, 探讨饲料不同碳水化合物水平对稚蟹生长、体成分和消化酶活性的影响, 以期确定拟穴青蟹稚蟹饲料碳水化合物的适宜需要量。结果表明, 不同碳水化合物水平饲料对拟穴青蟹稚蟹的成活率、生长均有显著影响(P<0.05), 均随碳水化合物水平的升高先显著增大(P<0.05)后显著减小(P<0.05), 均在碳水化合物水平为30.17%时达到最大值; 随着饲料碳水化合物水平的升高, 拟穴青蟹稚蟹的蛋白质和灰分含量也呈先显著升高(P<0.05)后显著降低(P<0.05)的趋势, 均在碳水化合物水平为35.30%时达到最大值, 而稚蟹的水分和脂肪含量没有显著变化(P>0.05); 不同碳水化合物水平饲料组拟穴青蟹稚蟹的蛋白酶和脂肪酶活性的变化不显著(P>0.05), 而淀粉酶活性有显著变化(P<0.05), 高碳水化合物水平饲料组(35.30%—39.95%)稚蟹的淀粉酶活性显著高于低碳水化合物水平饲料组(20.34%—25.59%,P<0.05)。在研究条件下, 饲料碳水化合物水平在25.59%—35.30%内, 拟穴青蟹稚蟹均表现出较好的生长率, 增重率和碳水化合物水平的回归分析表明, 稚蟹饲料碳水化合物的最适添加水平为29.93%。     

不同碳水化合物水平饲料对凡纳滨对虾生长及部分生理生化指标的影响

以等脂肪（7.5%）、饲料碳水化合物水平分别为13.82%、19.41%、25.72%、31.80%及38.2%的5组实验饲料,饲喂凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）（初始体重0.17±0.00g）8周。实验结果表明,最低碳水化合物饲料组成活率最低,其余各组间差异不显著。当饲料碳水化合物从13.82%升高到25.72%,而饲料蛋白从45.86%降低到37.82%时,对虾特定生长率差异不显著（p>0.05）。饲料碳水化合物水平显著影响了对虾血糖、血清蛋白浓度及肠道可溶性蛋白含量（p<0.05）,其含量均为最低碳水化合物饲料组最低,血糖浓度在饲料碳水化合物25.72%时达最高,随饲料碳水化合物的进一步升高其含量保持不变。虾体粗脂肪和能量有随饲料碳水化合物的升高有升高的趋势。以上结果表明：在本实验条件下,饲料中碳水化合物含量为13.82%时不能满足凡纳滨对虾的正常需要,饲料碳水化合物对蛋白质有一定的节约作用。