蔗糖調(diào)節(jié)馬鈴薯塊莖形成機制的研究進(jìn)展

《蔗糖調(diào)節(jié)馬鈴薯塊莖形成機制的研究進(jìn)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、2016（3）：13-18中國蔬菜CHINAVEGETABLES專論與綜述蔗糖調(diào)節(jié)馬鈴薯塊莖形成機制的研究進(jìn)展鞏慧玲　孫夢遙　馮再平　袁惠君（蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州730050）摘　要：高濃度蔗糖對馬鈴薯塊莖形成具有顯著的促進(jìn)作用，蔗糖既能作為同化物維持馬鈴薯植株的生長，同時也能特異性地調(diào)控結(jié)薯相關(guān)基因的表達(dá)；此外，蔗糖也參與激素對馬鈴薯塊莖形成的調(diào)節(jié)。本文綜述了蔗糖調(diào)控馬鈴薯塊莖形成機制的研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞：馬鈴薯；塊莖形成；蔗糖；綜述塊莖的形成是馬鈴薯繁殖的一個重要途徑，過程中，蔗糖除了為植物提供必要的能源物質(zhì)外，是由環(huán)境

2、（如短日照、低溫等）、生化和遺傳因子同時也是參與植物生長發(fā)育、細(xì)胞周期、基因表達(dá)等多種因素相互作用的復(fù)雜發(fā)育過程，馬鈴薯形的一種必要的信號分子（Sheenetal．，1999；Raíces態(tài)學(xué)（如匍匐莖的生長及其頂端的膨大）和生化etal．，2003）。植物體內(nèi)存在多條糖信號系統(tǒng)，分水平（如淀粉的合成和貯藏蛋白的積累）的變化別是己糖激酶信號系統(tǒng)、依賴已糖但不依賴己糖激與塊莖的形成緊密相關(guān)（Sarkar，2008）。馬鈴薯酶信號系統(tǒng)、依賴膜的信號系統(tǒng)以及蔗糖作為信號塊莖的形成受到許多不同基因的調(diào)控，如光敏色分子的蔗糖信號系統(tǒng)（Janget

3、al．，1997；單守明等，素（phytochrome，phy）（Jacksonetal．，1996）、2004）。馬鈴薯塊莖作為馬鈴薯植株物質(zhì)積累的庫轉(zhuǎn)錄因子CONSTANS（CO）（González-Schain器官，與蔗糖的合成、運輸、代謝有著緊密的聯(lián)系，etal．，2012）和CYCLINGDOFFACTOR1（CDF1）由于高濃度蔗糖能誘導(dǎo)馬鈴薯結(jié)薯，并可特異性的（Kloostermanetal．，2013），以及可在組織間移動誘導(dǎo)結(jié)薯相關(guān)基因的表達(dá)，從而推測蔗糖可能作為的分子FLOWERINGLOCUST（StFT/SP

4、6A）（Navarro信號分子調(diào)控馬鈴薯塊莖的形成（Jeffersonetal．，etal．，2011）、POTATOHOMEOBOX1（StPOTH1）1990；Pratetal．，1990；Raícesetal．，2003）。（Chenetal．，2003）、StBEL5（Chenetal.，2003）1　蔗糖可誘導(dǎo)馬鈴薯塊莖的形成和miR172（Martinetal．，2009）等，除此之外，蔗糖（Xuetal．，1998）、激素（Bou-Torrentetal．，將馬鈴薯單節(jié)莖段在高濃度蔗糖培養(yǎng)基上離體

5、2+2011）和Ca（Jenaetal．，1989）等也參與馬鈴薯培養(yǎng)誘導(dǎo)微型薯，與低濃度蔗糖培養(yǎng)基相比，結(jié)薯塊莖形成的調(diào)控。率及大薯率明顯提高（胡云海和蔣先明，1989）；蔗糖是植物葉片光合作用的主要產(chǎn)物，也是大在大棚中，將馬鈴薯種植在裝有河沙的桶內(nèi)，分別多數(shù)植物體內(nèi)運輸?shù)闹饕?。蔗糖在成熟葉片用0、4%、8%蔗糖澆灌，發(fā)現(xiàn)8%蔗糖澆灌條件合成以后，除用于自身代謝外，主要是裝載到維管下馬鈴薯植株的結(jié)薯數(shù)量以及塊莖干物質(zhì)量明顯高組織并經(jīng)過長距離運輸?shù)竭_(dá)植物的多種異養(yǎng)組織利于4%蔗糖澆灌和不施蔗糖的處理（王迎男等，用和貯藏（黃德寶和唐朝榮，

6、2010）。在植物生長2015），由此表明高濃度外源蔗糖對馬鈴薯完整植株和離體莖段均具有促進(jìn)塊莖形成的作用。Viola等鞏慧玲，女，博士，副教授，專業(yè)方向：植物生理學(xué)，E-mail：gonghl@14（2001）用C標(biāo)記CO2，當(dāng)馬鈴薯植株通過光合lut.cn14作用固定CO2后，未發(fā)生變態(tài)膨大的匍匐莖中放收稿日期：2016-02-01；接受日期：2016-02-26射性單糖含量較高，而發(fā)生變態(tài)膨大的匍匐莖中放基金項目：甘肅省自然科學(xué)基金項目（1308RJZA209），國家自然科學(xué)基金項目（31360296）射性蔗糖含量較高，形成較大薯塊處所在匍

7、匐莖及—13—《中國蔬菜》學(xué)術(shù)論文下載www.cnveg.org專論與綜述中國蔬菜CHINAVEGETABLES142+膨大部位的主要糖類是被C標(biāo)記的蔗糖，且進(jìn)一之一，CDPK1是存在于植物中的一類Ca靶蛋白，步研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯匍匐莖中起分解蔗糖作用的可在塊莖形成早期，發(fā)現(xiàn)CDPK1活性明顯增加，所溶性酸性轉(zhuǎn)化酶（solubleacidinverase，SAI）活性下以CDPK1的活性通常被認(rèn)為與馬鈴薯塊莖形成相降也是塊莖形成時期的特點，表明塊莖形成過程中關(guān)（Macintoshetal．，1996）。CDPK1只在馬鈴薯匍蔗糖在匍匐

8、莖發(fā)生膨大處積累，塊莖形成有可能是匐莖膨大的部位特異性表達(dá)，該部位同時也是馬鈴在蔗糖含量升高的情況下發(fā)生的。除了蔗糖外，也