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菜用大豆子粒蔗糖积累过程中关键酶表达特征

菜用大豆子粒蔗糖积累过程中关键酶表达特征
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  • 批准号:31140066
  • 批准年度: 2011年
  • 学科分类:作物生长发育生理(C130201) |
  • 项目负责人:张秋英
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院东北地理与农业生态研究所
  • 资助金额:10万元
  • 项目类别:专项基金项目
  • 研究期限:2012年01月01日 至 2012年12月31日
  • 中文关键词: 豆子;蔗糖;积累
  • 英文关键词:cotyledon;sucrose;SPS;synthesis;regulation

项目摘要

中文摘要

选用6个基因型菜用大豆,根据子粒蔗糖含量,分成高低两组,在相同管理条件下种植于大田,对同一天开花的植株挂牌标记,从R5.5期开始,每间隔5天取样,剥离子粒为种皮、子叶和胚轴,测定各个组织的蔗糖含量,同步测定转化酶(酸性、中性)、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性变化,分析不同组织蔗糖分解酶、合成酶和净酶活性与蔗糖含量的关系及其在调解蔗糖合成中的作用,深入开展关键酶的合成位点及表达研究。.预期:量化不同组织三种酶在贮藏组织积累蔗糖的能力;判定菜用大豆子粒蔗糖代谢与积累的关键酶;确定基因型间子粒蔗糖积累差异的关键调控点。.项目将揭示"菜用大豆子粒中蔗糖积累的调控机制",这一目前植物科学研究的前沿热点问题;调控位点及其表达研究将蔗糖积累与酶活性实质联系起来,在连接点上获取新知识;将为菜用大豆种质资源的鉴定评价,提高子粒蔗糖含量,改善食味品质提供理论依据。

结题摘要

利用蔗糖含量不同的三个菜用大豆品种,从籽粒蔗糖积累快速期开始取样,直至生理成熟,研究了籽粒全粒及其不同部位的关键酶表达及其与蔗糖积累的关系。研究发现子叶是籽粒蔗糖的主要贮藏场所,胚轴是籽粒中蔗糖相对含量最高的部位,子叶蔗糖含量高低与整个籽粒蔗糖含量多少密切相关。 蔗糖合成酶活性随籽粒的成熟呈下降趋势,在各个时期始终表现为胚轴中蔗糖合成酶活性表达最强。子叶和胚轴中蔗糖合成酶活性差异不明显。蔗糖磷酸合成酶活性在鼓粒始期R5.5-R6期和鼓粒末期R7期的差异很小,而在籽粒蔗糖含量最高的R6.2和R6.5期差异明显,其中子叶中的蔗糖磷酸合成酶活性表达最高。胚轴和子叶中酸性转化酶活性变化相似,从鼓粒始期到鼓粒末期始终维持在相对较低的水平,而种皮中酸性转化酶活性则远高于其他部位酸性转化酶的活性。不同部位中性转化酶的活性差异不明显。蔗糖磷酸合成酶活性与子叶(r=0.875**)和胚轴(0.595*)蔗糖含量呈显著正相关,是控制蔗糖合成的关键酶,而蔗糖合成酶(r=-0.560*)、酸性转化酶(r=-0.630*)和中性转化酶(r=-0.762**)活性与子叶中蔗糖含量显著负相关,所以主要起着控制蔗糖的分解作用。同时发现蔗糖合成方向的酶活性(SPS)-蔗糖分解方向的酶活性(SS+AI+NI)的活性与籽粒中蔗糖的含量呈显著正相关(r=0.530**),表明菜用大豆籽粒中的蔗糖代谢受到这几种关键酶的共同调节。

评估说明

    国家自然科学基金项目“菜用大豆子粒蔗糖积累过程中关键酶表达特征”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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