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马铃薯淀粉合成关键酶活性变化及对块茎淀粉含量的影响

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摘要

1 前言

1.1 马铃薯概述

1.2 马铃薯育种现状及目标

1.2.1 马铃薯育种现状

1.2.2 马铃薯育种目标

1.3 马铃薯品质特性

1.3.1 马铃薯品质育种的意义

1.3.2 马铃薯淀粉的重要性

1.4 马铃薯淀粉合成关键酶

1.4.1 ADPG焦磷酸化酶

1.4.2 可溶性淀粉合成酶(SSS)

1.4.3 颗粒凝结型淀粉合成酶(GBSS)

1.4.4 淀粉分支酶(Q酶)

1.5 研究目的与意义

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验设计

2.2.1 田间种植

2.2.2 样品采集

2.3 测定指标及方法

2.3.1 干物质含量的测定

2.3.2 淀粉含量的测定

2.3.3 淀粉合成关键酶的测定

2.3.4 淀粉产量的测定

2.4 数据处理

3 结果与分析

3.1 干物质含量

3.2 淀粉含量

3.2.1 总淀粉含量

3.2.2 直链淀粉含量

3.3 淀粉合成酶活性

3.3.1 ADPG焦磷酸化酶活性

3.3.2 可溶性淀粉合成酶(SSS)活性

3.3.3 颗粒凝结型淀粉合成酶(GBSS)活性

3.3.4 淀粉分支酶(Q酶)活性

3.4 淀粉合成酶活性与淀粉含量的相关性

3.5 不同施肥条件下的产量数据

4 讨论

4.1 关于淀粉合成期内淀粉合成关键酶的活性变化

4.2 淀粉合成期内酶活性对马铃薯淀粉及其组分的影响

4.3 施肥量对淀粉合成关键酶、品质及产量的影响

4.4 基因型差异对各性状的影响

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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摘要

马铃薯具有高产、优质等特点,在当今社会受到人们越来越多的重视,尤其是马铃薯淀粉具有许多其他植物淀粉所不具备的优点,这使得它在工业和食品加工中扮演着重要的角色。本试验以东农308、克新13号、克新18号和延薯4号为材料,在正常施肥及减量施肥两个水平下,对4个品种不同生育期的干物质含量、淀粉及其组分含量、叶片与块茎中的淀粉酶活性,以及收获时的产量、商品薯率和淀粉产量进行测定,并分析它们之间的关系,为马铃薯优质生产及高淀粉马铃薯品种的选育提供数据支撑。本研究主要内容包括:
  ⑴在不同施肥条件下,不同品种在各生育期的干物质含量、淀粉及直链淀粉含量的变化趋势基本一致,但改变施肥量对不同品种的影响有所差异。降低施肥量后东农308和延薯4号的干物质含量呈现增加的趋势,分别升高了7.8%和6.1%;克新13号和克新18号的干物质含量呈现为减少,分别降低了8.5%和6.2%。4个品种的总淀粉含量均呈现出减少的趋势,东农308、克新13号、克新18号和延薯4号分别降低了0.49%、1.45%、1.60%和0.14%;而直链淀粉含量则均表现为增加,分别升高了1.44%、0.48%、3.02%和0.85%。
  ⑵在同一施肥条件下,不同淀粉酶在各个品种中的活性不同;改变施肥总量对4种酶的活性均产生一定的影响。降低施肥量后,供试品种叶片和块茎中的ADPG酶、SSS酶和Q酶的活性均呈现下降的趋势,而GBSS酶活性呈现上升趋势。4个品种叶片中ADPG酶活性平均降低了0.83 U/g·min,块茎中酶活性降低了1.88 U/g·min;叶片中SSS酶降低了0.97 U/g·min,块茎中酶活性降低了1.67 U/g·min;叶片中Q酶活性降低了1.16 U/g·min,块茎中酶活性降低了0.42 U/g·min。供试品种叶片中GBSS酶活性平均升高了0.93 U/g·min,块茎中酶活性平均升高了0.77 U/g·min。
  ⑶通过淀粉合成关键酶与淀粉的相关性分析可知:ADPG酶与淀粉及其组分含量间均无相关性,但ADPG酶控制淀粉合成反应的开始与合成速率;GBSS酶与直链淀粉含量呈正相关,该酶影响直链淀粉的合成;Q酶与SSS酶与淀粉含量分别呈正、负相关,二者在不同时期分别影响淀粉的合成。
  ⑷克新13号、克新18号和延薯4号在降低施肥量后的产量分别降低了10.2%、5.7%、11.2%。3个供试品种的商品薯率分别降低了11.5%、65%、5.7%。淀粉产量分别降低了18.9%、18.8%、14.4%。

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