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茭白肉质茎膨大期间生理生化特性研究

作　者: 张强
导　师: 曹碚生；江解增
学　校: 扬州大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 茭白膨大期生理生化酶活性内源激素
分类号: S645.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

以有代表性的单季茭品种“蒋墅茭”和双季茭品种“葑红早”为实验材料，研究了茭白生长发育过程中的光合作用变化、肉质茎膨大期间短缩茎和肉质茎中保护酶和糖转化酶的活性变化、内源激素的含量变化，对茭白膨大期间的生理生化变化进行了探讨。结果表明： 1．正常茭叶片的光合强度在第一次分蘖盛期出现第一个高峰，随后下降，二次分蘖期光合强度并没有出现峰值。在肉质茎快速膨大时出现第二个峰值，肉质茎采收后光合强度急剧下降。葑红早光合强度的变化与蒋墅茭基本一致，但在一次分蘖期葑红早的光合强度要高于蒋墅茭，对应着葑红早植株的生长势要高于蒋墅茭，说明茭白植株形态建成的基础主要在一次分蘖期奠定。在肉质茎膨大时，蒋墅茭的光合强度要高于葑红早，说明单茎蘖长势较弱的蒋墅茭“中间库”积累的养分没有葑红早多，反馈促进叶片光合积累的能力较强。雄茭在一次分蘖期的光合强度要高于正常茭，对应着雄茭的植株比较高大，进一步证实茭白植株的形态建成主要在生育前期奠定基础。而在一次分蘖盛期后雄茭的光合强度持续缓慢下降，说明植株茎蘖持续的养分积累对叶片的光合作用产生了“反馈抑制”。 2．在肉质茎开始膨大时，肉质茎中的POD、PPO、PAL、CAT、SOD的活性都很高，在膨大过程中快速下降。肉质茎膨大时葑红早肉质茎中保护酶活性与蒋墅茭中有基本相同下降趋势，但其活性明显高于蒋墅茭，而且其下降速率也要比蒋墅茭中快。在肉质茎膨大前期下降速度很快，后期下降速度变缓。POD活性在肉质茎膨大前期下降，在中期上升然后下降至肉质茎膨大结束。短缩茎和雄茭茎尖中的保护酶活性与肉质茎中相比很低，而且变化很小，可以从酶学角度说明茭白肉质茎膨大是一种感病机制。肉质茎中除CAT外，其他几种保护酶的活性在膨大后期下降至低于雄茭茎尖。肉质茎中CAT的活性在整个膨大期都要远高于雄茭茎尖和短缩茎中的活性，则说明CAT可能是肉质茎感病机制的标志酶。 3．茭白肉质茎膨大过程中酸性转化酶(AI)、蔗糖合成酶(SS)的活性较高都呈明显的下降趋势，说明肉质茎膨大过程中糖的转化主要由此两种酶催化。而蒋11扬州大学硕士学位论文墅菱中Al活性高于蔚红早，菏红早中55的分解活性则高于蒋墅菱，推测两品种蔗糖转化的主要依靠酶是不同的，两品种代表了菱白肉质茎中蔗糖转化的两个不同类型。菱白肉质茎中酸性转化酶和蔗糖合成酶的的活性要比蜜柑、荔枝、网纹甜瓜等作物中还要高。菱白短缩茎中Al、55的活性要比肉质茎中低的多，而且变化也要比肉质茎中小。Nl在两品种肉质茎膨大过程中活性都很小而且变化不明显，推测 Nl在肉质茎膨大过程中没起多大作用。药红早短缩茎内淀粉酶在肉质茎刚膨大时与其较快的膨大速率相比活性较低、但上升很快，中后期活性基本不再增加，说明菱白膨大初期用于形态建成的养分还有其他来源，可能来自于叶鞘中积累的养分，也可能是来自叶片光合积累的养分;蒋墅菱短缩茎中淀粉酶活性较低并持续上升，说明短缩茎内淀粉分解对其肉质茎膨大的贡献较大，也与其养分中间库前期积累养分较少、肉质茎膨大速率较低相对应。肉质茎中淀粉酶的活性缓慢上升，则可能与肉质茎膨大过程中内部养分的再利用有关。 4.肉质茎膨大过程中Z+ZR的含量最高，其含量最高点出现在肉质茎膨大始期，然后呈快速下降趋势，在几种激素中变化最明显，说明Z+ZR可能是菱白肉质茎膨大的启动因子，高含量的Z+ZR在肉质茎膨大初期对肉质茎的细胞分裂起着重要的调控作用，这与一般作物产品器官形成过程中激素含量呈“S”形曲线明显不同。IAA和GA4在整个膨大过程中含量较高且变化不明显，说明在肉质茎的膨大过程中这两种激素对快速的物质转运有一定作用。GA3和ABA含量很小，比Z+ZR、IAA、GA4要低两个数量级，说明他们在肉质茎膨大过程中几乎没有作用。Z+ZR、IAA、GA4的含量在封红早中要比蒋墅菱中要高，这与莉红早比蒋墅菱的膨大速率快相一致。

全文目录

中文摘要  2-4
英文摘要  4-7
目录  7-9
第一部分文献综述  9-21
  1 茭白研究进展  9-14
    1.1 茭白的种植历史以及现状  9-10
    1.2 茭白生长发育的研究  10-12
    1.3 茭白黑粉菌的研究  12-14
  2 产品器官形成的生理生化  14-20
    2.1 光合强度变化  14-15
    2.2 养分积累过程中糖转化酶的活性变化  15-17
    2.3 病菌侵染与保护酶的活性变化的关系  17-19
    2.4 植物产品器官形成过程中激素含量变化的研究  19-20
  3 本研究的意义  20-21
第二部分实验  21-43
  实验一茭白生长过程中的光合作用的变化研究  21-24
    1 材料与方法  21-22
      1.1 实验材料  21
      1.2 测定方法  21-22
    2 结果与分析  22-23
    3 讨论  23-24
  实验二茭白肉质茎膨大过程中保护酶活性变化  24-32
    1 材料与方法  24-26
      1.1 实验材料  24-25
      1.2 酶的活性测定  25-26
    2 结果与分析  26-30
      2.1 2002年结果  26-28
      2.2 2003年结果  28-30
    3 讨论  30-32
  实验三茭白肉质茎膨大过程中糖转化酶活性变化  32-38
    1 材料与方法  32-34
      1.1 实验材料  32-33
      1.2 酶的活性测定  33-34
    2 结果与分析  34-36
    3 讨论  36-38
  实验四茭白肉质茎膨大过程中内源激素含量的变化  38-43
    1 材料与方法  38-39
      1.1 实验材料  38-39
      1.2 测定方法  39
    2 结果与分析  39-41
    3 讨论  41-43
第三部分结论  43-44
参考文献  44-54
致谢  54

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