《東方百合鱗莖源/庫轉化中的關鍵酶及其調控》是依託北京林業大學，由呂英民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：東方百合鱗莖源/庫轉化中的關鍵酶及其調控
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：呂英民
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
百合是世界上著名切花，切花生產質量的好壞決定於百合種球鱗莖發育的好壞，百合鱗莖作為庫（sink）和源(source)的複合體，在不同時期承擔著不同的作用，百合鱗莖的發育過程大致可劃分為母鱗莖失重期、營養生長期、鱗莖膨大期和鱗莖充實期。前兩個時期百合鱗莖是作為源提供營養供植株生長，後兩個時期鱗莖是作為庫積累養分，為來年的生長做準備。本研究旨在百合鱗莖不同發育時期，尤其是源-庫轉化處於臨界狀態時，研究其關鍵酶，通過活性動態測定、膠體金亞細胞免疫定位、Western bloting印記研究、關鍵酶調控研究 ，探明百合鱗莖在庫- - 源轉化時關鍵酶調控機制，以揭示源-庫的功能轉換之間的臨界特徵，以及作為源時鱗莖同化物代謝的關鍵酶和作為庫時的關鍵酶的作用部位和調控機制，為優質百合種球生產提供理論依據。
結題摘要
本研究以東方百合‘Sorbonne’為試材，圍繞計畫書中的研究內容、研究目標和擬解決的關鍵問題展開研究，圓滿完成了擬要解決的關鍵問題，主要結果及結論如下： 1 百合鱗莖發育過程中存在一個源-庫複合體的狀態，源-庫複合體的存在是由於不同部位鱗片（外層、中層鱗片）作為源或庫在時間上的差異而造成的。 2 百合鱗莖單純作為源的時期為自栽種起至花蕾發育到1cm時，由源轉變為源-庫複合體發生在花蕾1cm到3cm之間的發育過程中，發育到盛花期前鱗莖已經完成了由源-庫複合體向單純積累同化物的庫的轉變，之後鱗莖就成為整個植株的庫進行同化物的積累而為下一生長季做準備。 3 百合鱗莖作為源或庫的功能可以以澱粉作為主要參考指標，而與澱粉合成密切相關的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）、澱粉合成酶（可溶性澱粉合成酶SSS和結合型澱粉合成酶GBSS）也可以作為百合鱗莖源或庫功能的重要參考指標，其中SSS和GBSS對於庫強的決定作用最明顯。 4 鱗莖盤中碳水化合物含量明顯低於鱗片，其內的激素含量高於（ABA和IAA）或接近於（GA3和ZR）鱗片中激素的含量，說明鱗莖盤在鱗莖中具有重要的作用。作為短縮地下莖的鱗莖盤的顯微及超微結構表明其結構為分布在大量薄壁細胞中的維管束，短縮的維管束連線著鱗片和地上部分；CFDA螢光示蹤結果表明鱗莖作為源-庫複合體時，鱗莖盤中韌皮部內同化物的運輸方向為雙向運輸。 5 β-澱粉酶在百合鱗片細胞中主要定位在澱粉粒上，且表示β-澱粉酶的免疫膠體金顆粒的分布密度呈現出先增多後減少的趨勢，與用生理方法測定的β-澱粉酶的活性變化趨勢一致。β-澱粉酶在鱗莖盤中主要定位於澱粉粒上，但也觀察到篩板、篩分子P-型質體內有少量金顆粒的分布，說明了鱗莖盤中β-澱粉酶可能的主要功能是防止澱粉粒的積累而不是分解澱粉。 6 鱗片中同化物是通過共質體途徑由韌皮部卸載到韌皮部薄壁細胞中，再通過薄壁細胞之間的胞間連絲運輸到貯藏薄壁細胞中，在顯微結構上表現為遠離韌皮部澱粉的分布密度越高，在生理方面形成糖卸載的濃度梯度。貯藏薄壁細胞之間除了通過胞間連絲這種共質體途徑進行物質和信息的交換外，還可能通過細胞間隙和細胞壁等質外體途徑進行物質交換。
