甘薯不同品種塊根產(chǎn)量差異的光合產(chǎn)物卸載機(jī)制及鉀肥調(diào)控效應(yīng).pdf

1、甘薯(Ipomoea batatas(L.) Lam)塊根產(chǎn)量的形成與光合產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)密切相關(guān)，受源端（葉）裝載能力、流（莖蔓）運(yùn)輸能力和庫(kù)端（塊根）卸載能力的影響。本研究證實(shí)塊根中光合產(chǎn)物的卸載是影響甘薯光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵過(guò)程。但有關(guān)甘薯塊根中光合產(chǎn)物的卸載路徑尚不清楚，引起塊根卸載能力差異的影響因素也不明確，同時(shí)鉀肥對(duì)塊根卸載能力的調(diào)控作用也有待研究。所以本研究選取源庫(kù)特征差異大的三個(gè)品種(紅香蕉、蘇薯8號(hào)和北京553)，設(shè)置不施用鉀

2、肥(K0)、鉀肥全部基施(J-K24)、鉀肥全部封壟期追施(F-K24)和鉀肥全部高峰期追施(G-K24)四個(gè)處理，通過(guò)熒光標(biāo)記和細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀察的方法研究甘薯塊根中韌皮部光合產(chǎn)物的卸載方式，并通過(guò)生理的方法研究影響甘薯塊根卸載能力的主要因素，同時(shí)研究鉀肥對(duì)塊根卸載能力的調(diào)控作用。主要取得了以下幾方面的研究結(jié)果:
　　1.塊根產(chǎn)量的品種差異及鉀肥調(diào)控效應(yīng)
　　高產(chǎn)品種有較高的塊根產(chǎn)量，品種間生物產(chǎn)量差異不大，高產(chǎn)品種有較高的

3、經(jīng)濟(jì)系數(shù)，說(shuō)明決定塊根產(chǎn)量的主要因素是光合產(chǎn)物的分配。施用鉀肥能提高塊根產(chǎn)量，同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)，但對(duì)生物產(chǎn)量影響不大?；┾浄侍幚碓霎a(chǎn)效果較好。
　　2.影響甘薯光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵過(guò)程
　　與高產(chǎn)品種相比，低產(chǎn)品種塊根成為光合產(chǎn)物分配中心的時(shí)間較晚;莖基部蔗糖含量高，且莖頂-基部間蔗糖濃度梯度的增幅大。塊根膨大前期各品種基部莖粗類似，而塊根膨大后期低產(chǎn)品種基部莖粗顯著大于高產(chǎn)品種。說(shuō)明低產(chǎn)品種塊根光合產(chǎn)物卸載不順暢，從而導(dǎo)致

4、光合產(chǎn)物在莖中特別是莖基部滯留。綜上塊根中光合產(chǎn)物的卸載是影響光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵過(guò)程。
　　3.甘薯塊根膨大過(guò)程中光合產(chǎn)物的主要卸載路徑
　　羧基熒光素是一種理想的同化物共質(zhì)體卸載的指示劑，本研究通過(guò)注射法對(duì)甘薯塊根中光合產(chǎn)物卸載途徑進(jìn)行研究，結(jié)果表明:在塊根膨大初期（栽秧后35 d左右），CF被局限在塊根的篩管-伴胞復(fù)合體中，沒有向周圍薄壁細(xì)胞擴(kuò)散，證明該時(shí)期光合產(chǎn)物卸載以質(zhì)外體途徑為主。而塊根膨大中期，韌皮部超微結(jié)構(gòu)顯示

5、，細(xì)胞間隙較小，一個(gè)篩分子通常有兩個(gè)伴胞相伴，伴胞胞質(zhì)濃密，液泡碎片化，且篩管與伴胞間、篩管-伴胞與薄壁細(xì)胞間胞間連絲數(shù)量較多，證明該時(shí)期光合產(chǎn)物卸載以共質(zhì)體途徑為主，同時(shí)，該時(shí)期塊根較高的蔗糖合酶、較低的不溶性酸性轉(zhuǎn)化酶及較高的淀粉含量也可說(shuō)明共質(zhì)體途徑的主體地位。即塊根形成膨大過(guò)程中同化物卸載路徑經(jīng)歷了質(zhì)外體-共質(zhì)體的轉(zhuǎn)變過(guò)程。
　　4.品種塊根中光合產(chǎn)物卸載能力差異的生理原因及鉀肥調(diào)控效應(yīng)
　　相關(guān)分析的結(jié)果表明，蔗糖

6、合酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGase)的活性與淀粉含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，可溶性淀粉合成酶(SSS)和顆粒結(jié)合淀粉合成酶(GBSS)活性與淀粉含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系;SS和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGase）活性與淀粉產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPGase)、GBSS和不溶性酸性轉(zhuǎn)化酶（IAI）活性與塊根淀粉產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系;SS和ADPGase活性與塊根干重呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，

7、GBSS和IAI活性活性與塊根干重顯著正相關(guān)。即胞質(zhì)中蔗糖的水解能力、淀粉合成能力及質(zhì)外體空間蔗糖的水解能力是影響塊根光合產(chǎn)物卸載的主要因素。與低產(chǎn)品種相比，高產(chǎn)品種有較高的SS活性、塊根膨大后期有較高的IAI活性。塊根膨大中期低產(chǎn)品種有較高的UDPGase、SSS和GBSS活性和較低的SS活性，其淀粉含量較高，但淀粉產(chǎn)量較低，說(shuō)明淀粉積累量由SS活性決定，SS活性與塊根干重呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，均說(shuō)明該時(shí)期影響塊根卸載能力的主要因素是蔗

8、糖合酶活性。
　　基施鉀肥可提高塊根中SS的活性，塊根膨大前期增幅較大，增幅分別為88.74％，29.23％和158.60％，塊根膨大后期增幅也較大。基施鉀肥還可以提高IAI活性，塊根膨大后期增幅較大，增幅分別為29.84％、77.41％和18.87％。基施鉀肥能提高塊根中UDPGase活性，塊根膨大前期和后期增幅較大?；┾浄蔬€能提高ADPGase和GBSS活性，均表現(xiàn)為塊根膨大前中期增幅較大，ADPGase酶活性的平均增幅為1

9、4.05％、18.66％和20.37％，而GBSS酶活性的平均增幅為14.48％、9.49％和5.52％。即基施鉀肥通過(guò)提高塊根膨大前中期SS、UDPGase、ADPGase和GBSS活性，同時(shí)提高塊根膨大后期SS、IAI和UDPGase活性來(lái)提高塊根中光合產(chǎn)物的卸載能力?；┾浄手饕饔糜诟弋a(chǎn)品種的SS、ADPGase、GBSS和IAI的酶活性，而低產(chǎn)品種主要作用于SS、UDPGase、ADPGase和IAI的酶活性。
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