大豆子粒蛋白质积累与碳代谢关系的研究

论文摘要

试验于2009年4-10月,在东北农业大学植物学实验实习基地进行。种植材料为绥农14、东农42、黑农44、东农47和黑农48五个品种,试验小区采用随机区组设计,每公顷保苗24万株,每公顷施用磷酸二氢铵225kg和硫酸钾75kg。考察大豆荚果中氮素、脂肪、蛋白质、蔗糖等物质的积累和碳素代谢关键酶活性,以及物质积累与酶活性的关系。试验结果表明:子粒发育过程中,蛋白质含量变化表现为降低升高,再降低又长时间缓慢升高,到子粒发育末期再小幅降低的过程。荚皮的氮素和脂肪的积累对子粒蛋白质的影响因品种而异,丰产型和高脂肪型大豆品种,氮素和脂肪含量与蛋白质含量呈负相关关系,不利于子粒蛋白的积累,高蛋白型品种对蛋白质积累的影响不确定。大豆荚果叶绿素含量与蛋白质含量呈负相关关系,叶绿素与贮藏蛋白之间存在碳素和氮素的底物竞争。荚皮SS活性与蛋白质含量呈正相关关系,SS活性高有利于子粒蛋白质积累,SPS活性与蛋白质含量呈负相关关系,其活性高不利于蛋白积累。不同类型大豆品种子粒中,SS/SPS循环代谢对蛋白质积累的影响不同。丰产型和高蛋白型大豆品种中,蔗糖、SS活性和SPS活性与蛋白质含量均呈正相关关系,蔗糖含量和SS/SPS活性高有利于蛋白质积累。高脂肪型大豆品种,蔗糖含量高不利于蛋白质的积累,SS/SPS活性高有利于蛋白质积累。异柠檬酸脱氢酶和异柠檬酸裂解酶活性与蛋白质含量呈正相关关系,二者活性高有利于蛋白质的合成积累。子粒蛋白质与脂肪的积累过程,表现为子粒原初代谢平衡被叶片输入的物质和能量打破再建的过程,新的物质和能量引发平衡的移动,合成代谢优势导致物质平衡的倾斜。高脂肪型品种中脂肪的合成代谢具有优势,6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性高推动碳素代谢流动,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶对碳素的分流作用偏向脂肪酸的合成,导致碳素分配倾斜。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 国内外研究动态
• 2 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.2 试验方法
• 2.3 取样方法
• 2.4 测定方法
• 2.4.1 蛋白质含量测定
• 2.4.2 脂肪含量测定
• 2.4.3 叶绿素含量的测定
• 2.4.4 蔗糖含量的测定
• 2.4.5 蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性测定
• 2.4.6 蔗糖合成酶（SS）活性测定
• 2.4.7 6-磷酸葡萄糖脱氢酶活力的测定
• 2.4.8 异柠檬酸脱氢酶（IDH）活力的测定
• 2.4.9 异柠檬酸裂解酶（ILY）活性的测定
• 2.4.10 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性测定
• 2.5 数据分析软件
• 3 结果与分析
• 3.1 子粒蛋白质含量的变化
• 3.2 蛋白质合成相关物质的含量变化及其与蛋白质含量的关系
• 3.2.1 荚果、荚皮的氮素含量变化
• 3.2.2 荚果、荚皮和子粒的粗脂肪含量变化
• 3.2.3 荚皮和子粒的叶绿素含量变化
• 3.2.4 荚皮和子粒的蔗糖含量变化
• 3.2.5 荚果氮素和脂肪含量与蛋白质含量的关系
• 3.2.6 荚皮蔗糖、氮素、叶绿素和脂肪含量与蛋白质含量的关系
• 3.2.7 子粒蔗糖、叶绿素和脂肪含量与蛋白质含量的关系
• 3.3 荚皮和子粒蔗糖代谢酶的活性及其与蛋白质含量的关系
• 3.3.1 荚皮和子粒的蔗糖合成酶（SS）活性
• 3.3.2 荚皮和子粒的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性
• 3.3.3 荚皮和子粒的SS/SPS 代谢循环与蛋白质含量的关系
• 3.4 子粒碳代谢的酶活性及其与蛋白质含量的关系
• 3.4.1 6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性
• 3.4.2 异柠檬酸脱氢酶活性
• 3.4.3 异柠檬酸裂解酶活性
• 3.4.4 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性
• 3.4.5 子粒碳代谢与蛋白质含量的关系
• 4 讨论
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间发表学术论文