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草莓果实糖代谢规律及其对生长素信号的响应

作　者: 苏艳
导　师: 苏淑钗；侯智霞
学　校: 北京林业大学
专　业: 森林培育
关键词: 草莓果实糖代谢糖代谢相关酶 NPA TIBA
分类号: S668.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 250次
引　用: 2次
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内容摘要

草莓(Fragaria ananassa Duch.)果实含糖量是衡量和决定其品质的重要因子,糖的积累取决于蔗糖向果实的运输和果实中的糖代谢,而糖代谢与果实中的植物激素水平密切相关。本研究以露地栽培的“全明星”草莓为试验材料,用生长素极性运输抑制剂1-萘氨甲酰苯甲酸(NPA)和2.3.5—三碘苯甲酸(TIBA)处理草莓果实,研究了草莓果实发育进程中的糖代谢规律,并分析了生长素极性运输抑制剂对糖积累、代谢的影响,探讨了糖代谢对生长素信号的响应机制,研究结果表明:1.草莓花托和瘦果中的蔗糖、果糖和葡萄糖随着果实的发育不断增加,红熟期含量最大,花托中的糖含量远高于瘦果中,总糖含量为瘦果中的2.4倍。红熟期花托中的蔗糖、果糖和葡萄糖分别占总糖含量的35.12%、40.27%和19.54%;瘦果中的蔗糖、果糖和葡萄糖含量较低,分别占瘦果总糖含量的2.64%、18.68%和10.87%,草莓花托和瘦果的糖积累关键时期在发育后期。2.在草莓花托发育过程中,起生理功能的蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)主要是以细胞质可溶性的状态存在;花托中的酸性转化酶(AI)和SS分解方向活性与糖积累显著负相关,SS合成方向活性与糖积累显著正相关,SPS主要在发育后期调控还原已糖的积累。瘦果中AI活性和SS分解方向活性对糖代谢起主要作用。3.NPA和TIBA处理可抑制草莓果实横纵径、果重和含水量的增长,提高草莓花托和瘦果中糖类物质(蔗糖、果糖、葡萄糖和总糖)的含量,NPA处理效果较明显。花托中的蔗糖和葡萄糖及瘦果中的葡萄糖和果糖对生长素信号响应较强。4.花托中AI和SS对生长素信号响应较强;NPA和TIBA在绿熟后期至红熟期可抑制瘦果中AI、SS和SPS活性的降低,其中,与细胞壁结合的AI和SS(分解方向)对生长素信号响应较强。研究结果揭示了草莓果实中的糖代谢规律,阐明了两种生长素极性运输抑制剂对草莓果实代谢及其关键酶活性变化的影响,为生长素调控草莓果实糖代谢及发育机制的深入研究奠定了基础。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
引言  10
1 国内外研究进展  10-24
  1.1 果实糖积累及组分的研究  10-13
    1.1.1 糖分的种类及其功能  10-11
    1.1.2 果实的糖积累类型  11
    1.1.3 糖分的转化和分布  11-12
    1.1.4 草莓果实发育中糖、酸积累  12-13
  1.2 蔗糖代谢相关酶的研究进展  13-19
    1.2.1 转化酶  13-15
      1.2.1.1 转化酶的基本性质  13-14
      1.2.1.2 转化酶在蔗糖代谢中的作用  14-15
    1.2.2 蔗糖磷酸合成酶在蔗糖代谢中的作用  15-16
      1.2.2.1 蔗糖磷酸合成酶的基本性质  15
      1.2.2.2 蔗糖磷酸合成酶在蔗糖代谢中的作用  15-16
    1.2.3 蔗糖合成酶  16-18
      1.2.3.1 蔗糖合成酶的基本性质  16-17
      1.2.3.2 蔗糖合成酶在蔗糖代谢中的作用  17-18
    1.2.4 糖代谢相关酶活性对糖积累的调节  18-19
  1.3 生长素的极性运输  19-21
    1.3.1 生长素极性运输的概念  19
    1.3.2 生长素极性运输的调控  19-20
    1.3.3 激素对糖积累的调节  20
    1.3.4 生长素对糖代谢的影响  20-21
  1.4 植物糖信号与激素信号  21-22
  1.5 本研究的目的和意义  22-23
  1.6 技术路线  23-24
2 材料与方法  24-27
  2.1 试材与处理  24
  2.2 研究方法  24-27
    2.2.1 果实生长曲线和含水量的测定  24
    2.2.2 糖分的提取和测定  24
    2.2.3 糖代谢相关酶活性测定  24-25
      2.2.3.1 酶的提取  24-25
      2.2.3.2 酶活性的测定  25
    2.2.4 激素的测定  25-27
      2.2.4.1 植物激素的提取  25-26
      2.2.4.2 色谱条件  26-27
3 结果与分析  27-62
  3.1 草莓果实生长发育和糖代谢规律研究  27-38
    3.1.1 草莓果实的生长曲线  27
    3.1.2 草莓果实发育过程中单果重和含水量变化  27-28
    3.1.3 草莓花托和瘦果发育过程中糖含量变化  28-29
    3.1.4 瘦果与花托糖含量对比分析  29-30
    3.1.5 草莓花托和瘦果发育过程中糖代谢相关酶活性变化  30-33
      3.1.5.1 酸性转化酶活性变化  30-31
      3.1.5.2 蔗糖磷酸合酶活性变化  31
      3.1.5.3 蔗糖合酶活性变化  31-33
    3.1.6 花托可溶性糖与代谢相关酶活性的关系  33-34
    3.1.7 瘦果可溶性糖与代谢相关酶活性的关系  34-35
    3.1.8 小结  35-38
  3.2 处理浓度筛选研究  38-41
    3.2.1 横纵径变化分析  38
    3.2.2 果重变化分析  38-39
    3.2.3 糖含量对比分析  39-40
    3.2.4 小结  40-41
  3.3 生长素抑制剂对草莓花托糖代谢的影响  41-53
    3.3.1 生长素抑制剂对横纵径变化的影响  41
    3.3.2 生长素抑制剂对果重和含水量变化的影响  41-42
    3.3.3 生长素抑制剂对花托激素变化的影响  42-43
    3.3.4 生长素抑制剂对花托糖含量的影响  43-44
    3.3.5 生长素抑制剂对草莓花托糖代谢相关酶活性的影响  44-47
      3.3.5.1 对花托酸性转化酶活性的影响  44-45
      3.3.5.2 对花托蔗糖磷酸合酶活性的影响  45-46
      3.3.5.3 对花托蔗糖合酶活性的影响  46-47
    3.3.6 生长素抑制剂对花托蔗糖合成和分解酶类活性的影响  47-49
    3.3.7 生长素抑制剂对花托糖积累速度的影响  49-50
    3.3.8 不同处理间花托可溶性糖与代谢相关酶活性的关系  50-51
    3.3.9 小结  51-53
  3.4生长素抑制剂对草葛瘦果糖代谢的影响  53-62
    3.4.1 生长素抑制剂对瘦果中激素含量的影响  53-54
    3.4.2 生长素抑制剂对瘦果糖积累的影响  54-56
    3.4.3 生长素抑制剂对草莓瘦果糖代谢相关酶的影响  56-58
      3.4.3.1 对瘦果酸性转化酶活性的影响  56
      3.4.3.2 对瘦果蔗糖磷酸合酶活性的影响  56-57
      3.4.3.3 对瘦果蔗糖合酶活性的影响  57-58
    3.4.4 生长素抑制剂对瘦果蔗糖合成酶类和分解酶类活性的影响  58-59
    3.4.5 不同处理瘦果可溶性糖与代谢相关酶活性的关系  59-60
    3.4.6 小结  60-62
4 结论  62-63
5 讨论  63-66
参考文献  66-74
个人简介  74-76
导师简介  76-80
致谢  80

草莓果实糖代谢规律及其对生长素信号的响应

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