我校国家自然科学基金《甜菜根中蔗糖的运输、代谢与积累机制及其调控途径》通过验收

由马凤鸣教授主持的国家自然科学基金《甜菜根中蔗糖的运输、代谢与积累机制及其调控途径》通过验收。

主要技术内容：选用3个典型品种，通过饲喂14CO2与否的反向试验、抑促氮糖代谢的交叉试验。示踪14C光合产物比活度梯度；有无PCMBS条件下检测浸泡于不同浓度14C蔗糖、甘露醇溶液中根组织圆片的ATPase活性；扫描电镜观察贮糖组织超微结构；同步测定SS、SPS、AI、NI和UDPG焦化磷酸酶活性动态及与酶活性相伴产物的含量变化。①判定蔗糖运输途径中的限速阶段及跨膜运输是否为蔗糖输入的控制点；②探讨细胞膨压对蔗糖积累的调节及贮藏组织对蔗糖再贮积的潜力；③明确制约根中蔗糖代谢与积累的关键酶及蔗糖代谢的机制；④筛选出氮素数量、形态与比例并配合PGR等的调控途径。项目将揭示“甜菜根中蔗糖的运输、代谢与积累机制”，目前植物科学研究的前沿热点问题，调控途径的研究将蔗糖与氮素两大代谢联系起来，在交叉点上获取新知识，为高糖种质资源的鉴定评价与改造利用及制定合理栽培措施提供理论依据。

选用3个典型甜菜品种，在田间框栽和室内营养液培养的条件下，通过饲喂14C与否的反向试验和促糖抑氮的交叉试验，研究了根中蔗糖运输代谢和积累机制及调控途径。试验结果显示，在甜菜各生育时期，不同器官14C光合产物放射性比活度排序为：叶片>叶柄>根，在甜菜块根增长期与糖分积累期，14C饲喂48 h后，根组织中14C比活度排序为糖鞘>维管束>根头，表明此生育时期存在一个蔗糖运输与积累的限制路径；相关的蔗糖代谢酶活性的变化与糖分积累的关系表现为：块根可溶性总糖含量与SPS、SS分解方向、NI和AI活性间相关关系不显著，而与SS合成方向活性在块根增长期呈显著正相关；块根组织圆片浸泡于蔗糖与甘露醇溶液的试验表明，在糖分积累后期块根仍有积累蔗糖的潜力；根中Mg2+-ATPase活性与根中可溶性总糖呈正相关，与甜菜根的成熟进程正相关；通过旋转回归试验优化了最高产糖量所需的田间试验条件：当硝态氮、铵态氮、镁及磷分别为48.98、61.0、23.9和120 kg·hm-2时甜菜产糖量最高。