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《福建农林大学》 2003年
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甘蔗节间生长与相关的生理生化研究

潘有强  
【摘要】: 本研究选用8个甘蔗(Saccharum officinarum L.)基因型作试验材料,其中包括大茎甘蔗原种拔地拉(Badila,Saccharum officinarum L.)、甘蔗细茎野生种割手密种(Saccharum spontaneum L.)、三个茎径差异明显的甘蔗栽培品种(Saccharum spp.hybrid),即粤糖86—368、新台糖16号、农林8号和从父代亲本组合为Co419×粤农73—204的F_1代中选出的种茎径差异明显的3个无性系,按茎径从小到大分别编号为无性系1号、无性系2号和无性系3号。研究共包括三个试验。试验1、试验2为主要试验,试验3为试验1的补充试验。试验1以粤糖86—368、新台糖16号、农林8号为材料。试验2以拔地拉、割手密种以及F_1代的3个无性系作材料。试验3以与试验1相同的三个甘蔗栽培品种的宿根蔗为研究材料。在甘蔗伸长期、工艺成熟期取样,测定不同节位节间及其叶片的若干生理生化性状,包括节间可溶性总糖、还原糖、可溶性蛋白质、细胞壁离子型结合蛋白质和共价型结合蛋白质、超氧阴离子自由基、叶绿素等的含量,可溶性Mg~(2+)-ATP酶、细胞壁离子型结合Mg~(2+)-ATP酶和共价型结合Mg~(2+)-ATP酶、可溶性过氧化物酶、细胞壁离子型结合过氧化物酶和共价型结合过氧化物酶、可溶性超氧物歧化酶等酶活性以及叶绿素荧参数,并测定不同节位的节间长度、节间茎径、叶长、叶宽等形态指标。结果表明: 1.不同甘蔗基因型尽管其茎径大小有较大差异,但节间自上而下在生长过程中其生理生化性状仍表现出许多相似的变化趋势。 在伸长初期,甘蔗茎自上而下,节间可溶性蛋白质、细胞壁离子型结合蛋白质和共价型结合蛋白质的含量,可溶性Mg~(2+)-ATP酶活性、细胞壁离子型结合Mg~(2+)-ATP酶活性和共价型结合Mg~(2+)-ATP酶活性都表现为逐渐下降。而叶片的超氧阴离子自由基含量、超氧物歧化酶活性从+2叶到+5、+8叶逐渐提高。叶绿素荧光参数Fo、Fm、从+1叶到+3、+5叶表现为逐渐下降。 在伸长盛期和工艺成熟期,自上而下,各个生理生化性状在不同节间的变化既有很多相似之处也有不同的表现。从+3节间到+5节间,节间可溶性蛋白质、超氧阴离子自由基的含量,可溶性Mg~(2+)-ATP酶、超氧物歧化酶、可溶性过氧化物酶、细胞壁离子型结合过氧化物酶、细胞壁共价型结合过氧化物酶、多酚氧化酶等酶活性等迅速下降。而在+5节间以后,可溶性Mg~(2+)-ATP酶、可溶性过氧化物酶、细胞壁离子结合过氧化物酶、细胞壁共价型结合过氧化物酶、多酚氧化酶的活性继续下降,活性极低,甚至于检测不出。而可溶性蛋白质、超氧阴离子自由基的含量和超氧物歧化酶活性等逐渐提高。自上而下在相同节位的节间,可溶性蛋白质含量、可溶性Mg~(2+)-ATP酶活性在工艺成熟期比在伸长盛期的大。成熟节间的可溶性过氧化物酶、多酚氧化酶、超氧物歧化酶的活性在伸长盛期比在工艺成熟期大。+3节间的超氧阴离子自由基含量在 工艺成熟期比在伸长盛期高。在伸长盛期的+2、+5、+8叶中,叶绿素、类胡萝卜 素的含量均以+8叶的最高。不同基因型的叶绿素荧光参数Fo、Fm值在+5叶差异较 明显。甘蔗从未成熟节间到成熟节间,节间可溶性总糖含量不断提高,节间含水量不 断下降。在工艺成熟期,成熟节间的可溶性总糖含量的增加逐渐减缓,逐渐达到某一 最大值。还原糖含量也明显下降,表现出逐渐接近于O的趋势。自上而下相同节位的 节间含水量在工艺成熟期比在甘蔗伸长盛期低,而节间可溶性总糖含量在工艺成熟期 比伸长盛期高。可溶性总糖的积累速度在工艺成熟期节间比在伸长盛期快。成熟节间 的还原糖含量在工艺成熟期比在伸长盛期低,但正在伸长增粗的节间其还原糖含量在 工艺成熟期和在伸长盛期相差不大。 2.节间和叶片的生理生化性状的变化因基因型不同而表现差异。 在甘蔗伸长初期,茎径较大的基因型从+3节间到+8节间,其节间可溶性蛋白 质、细胞壁离子型结合和共价型结合蛋白含量都较高,可溶性Mg2+一ATP酶活性较低, 可溶性总糖的积累较慢。叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量较低。茎径较大、叶片较宽 的基因型叶绿素荧光参数Fo、Fm的值较小.而茎径较小的甘蔗基因型的表现刚好相 反。 在伸长盛期和工艺成熟期,从+3节间到+16节间,茎径较大的基因型,其节间 含水量下降较慢,可溶性总糖含量积累较慢,还原糖含量、超氧物歧化酶活性较高, 可溶性MgZ+-- ATP酶活性、细胞壁离子型和共价型结合Mg2+一ATP酶活性较低。 8个甘蔗基因型中,以割手密种和拔地拉的生理生化特性与其它基因型的差异尤 为突出。在甘蔗伸长盛期所检测的生理生化性状中,割手密种的测定值几乎都位居极 端位置,如节间含水量、可溶性总糖含量、还原糖含量最低,而叶片叶绿素、类胡萝 卜素、节间的超氧阴离子自由基、可溶性蛋白质、细胞壁离子型结合蛋白质、细胞壁 共价型结合蛋白质等的含量最高,节间的超氧物歧化酶、可溶性MgZ七 ATP酶、细胞壁 离子型结合和共价型结合MgZ气ATP酶、可溶性过氧化物酶、多酚氧化酶等酶活性都是 最高,只有细胞壁共价型结合过氧化物酶活性例外。而拔地拉的叶片叶绿素和类胡萝 卜素含量最低,叶绿素荧光参数Fo最小。节间超氧物
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S566.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 罗海玲;甘蔗含糖特性和成熟期与蔗糖代谢相关酶的关系研究[D];广西大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 李杨瑞;;甘蔗7个性状对产量的效应[J];福建农学院学报;1987年04期
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9 罗俊,林彦铨,张木清;甘蔗活性氧代谢对水分胁迫的响应[J];福建农业大学学报;2000年04期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏秀俭;玉米自交系耐旱性的模糊隶属函数法分析[J];山东农业科学;2005年02期
2 叶宝兴,毛达超,刘学春;超级小麦生育后期根系活力与净光合速率相关性的研究[J];山东农业科学;2005年04期
3 梁超;张学英;杨秀凤;张秀田;王玮;;耐盐丰产小麦品种德抗961的耐盐生理机制[J];山东农业科学;2007年01期
4 徐伟红;郭卫华;徐飞;王仁卿;;三种枣树叶绿素荧光参数的日变化[J];山东农业科学;2007年02期
5 张晗;高永超;沙伟;郑琦;李汝玉;姚凤霞;许金芳;王东健;;低温胁迫下紫萼藓科植物保护酶活性的变化[J];山东农业科学;2009年02期
6 徐芬芬;曾晓春;叶利民;;环境条件对植物叶片气孔的影响[J];安徽农学通报;2005年S1期
7 邵红雨;孔广超;齐军仓;任丽彤;王瑞清;曹连莆;;植物耐盐生理生化特性的研究进展[J];安徽农学通报;2006年09期
8 王家官;王鑫;;二甲四氯与尿素混用对小麦光合速率及产量的影响[J];安徽农学通报;2006年09期
9 王贵元;林小芳;;蔬菜作物高温逆境及其耐热性研究进展[J];安徽农学通报;2006年11期
10 徐济春;林钊沐;罗微;茶正早;林清火;;矿质营养对光合作用影响的研究进展[J];安徽农学通报;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈淑芳;周舟;;渗透胁迫对黄瓜幼苗膜脂过氧化和渗透调节物质含量的影响[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
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5 孙文泰;张江红;赵明新;张玉星;;外源水杨酸对鸭梨呼吸链的影响[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
6 李晓光;张建光;高颖;王金鑫;程子义;;光照强度对鸭梨叶片净光合速率和抗氧化特性的影响[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
7 汪承润;何梅;李月云;姜传军;田刘敏;王勤英;;植物体超氧阴离子自由基不同检测方法比较的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
8 张海娜;李金才;李存东;肖凯;;植物叶片衰老的生理和分子基础[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
9 韩秋成;张月辰;李玉清;李存东;孙红春;刘连涛;;不同耕作方式对棉花不同部位果枝叶衰老生理特性的影响[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
10 刘瑞显;王友华;陈兵林;郭文琦;周治国;;花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花光合及叶绿素荧光特性的影响[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 屈会娟;砂姜黑土区小麦玉米轮作秸秆全量还田对冬小麦的生理生态效应[D];安徽农业大学;2010年
2 种培芳;荒漠植物红砂、白刺和沙拐枣抗旱指标及抗旱性综合评价研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 任舒文;几种海洋特征寡糖—胶原蛋白复配物对紫外辐射损伤的保护作用及机制研究[D];中国海洋大学;2010年
4 曹春晖;两种赤潮藻对锰的生理生态响应[D];中国海洋大学;2010年
5 侯钰荣;伊犁绢蒿生理生态适应性的研究[D];新疆农业大学;2010年
6 李瑞利;两种典型盐生植物耐盐机理及应用耐盐植物改良盐渍土研究[D];南开大学;2010年
7 王爱芳;干旱胁迫下白皮松苗木电阻抗及生理指标的比较研究[D];河北农业大学;2010年
8 刘卫东;湖南假俭草遗传多样性、生理学特性及护坡性能研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 陆燕元;干旱胁迫及复水过程中转Cu/Zn SOD和APX基因甘薯生理生化响应机制研究[D];西北农林科技大学;2010年
10 郑元;刺槐光合生理特征与固碳能力研究[D];西北农林科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李琦;红色红曲菌交替氧化酶基因Mraox1克隆与功能初步研究[D];华中农业大学;2010年
2 张庆福;枳精氨酸脱羧酶基因(PtADC)转化烟草提高抗脱水研究[D];华中农业大学;2010年
3 王引;柑橘溃疡病不同抗性类型生理差异比较及SA诱导的抗性研究[D];华中农业大学;2010年
4 王茜;空气电离生成气对黄瓜储藏品质影响的研究[D];华中农业大学;2010年
5 张中华;不同播种量和品种直播研究[D];华中农业大学;2010年
6 李超;Ac/Ds-Enh转座插入的棉花抗病突变体主要特性分析[D];华中农业大学;2010年
7 李秋丽;4个狗牙根品种(系)的耐寒性评价[D];华中农业大学;2010年
8 杨珍珍;桉树在合肥地区的引种栽培与抗寒性研究[D];安徽农业大学;2010年
9 秦立琴;非生物胁迫下花生叶片的光抑制机理[D];山东农业大学;2010年
10 文俊玲;氮、钾、有机肥配施对越冬茬黄瓜生长发育及土壤环境的影响[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈华乐;蔗糖的化学[J];化学教育;1998年06期
2 刘凌霄,沈法富,卢合全,韩庆点,刘云国;蔗糖代谢中蔗糖磷酸合成酶(SPS)的研究进展[J];分子植物育种;2005年02期
3 邓海华,Kuo-KaoWu;生物技术及其在甘蔗上的应用[J];甘蔗糖业;1997年06期
4 王伦旺,谭裕模,王天算,庞天,贤武;甘蔗品种RB72454和新台糖25号区域品比试验初报[J];甘蔗糖业;2002年04期
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8 张华,陈如凯;提升我国甘蔗核心技术竞争力的研究[J];甘蔗;2003年03期
9 何红;广西甘蔗育种现状及发展策略[J];甘蔗;1997年04期
10 许莉萍,潘大仁,陈如凯;基因工程甘蔗:潜能、现状和前景[J];生物工程学报;2001年04期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 黄文静;檀小辉;黄静丽;何龙飞;杨丽涛;李杨瑞;王爱勤;;甘蔗蔗糖合酶基因Susy半定量表达体系的建立及其应用[J];热带作物学报;2013年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘燕;4种树形对‘爱甘水’果实糖积累与蔗糖代谢相关酶活性的影响[D];四川农业大学;2011年
2 刘少春;甘蔗成熟期主要酶系和内源激素变化与蔗糖分品质关系的研究[D];中国农业科学院;2011年
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4 刘颖;甜瓜果实发育过程中糖积累及蔗糖代谢相关酶的变化[D];河南农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏瑶,胡振大,王美琴,汪德安;高稳系数法分析水稻新品种高产稳产性[J];安徽农业科学;1996年02期
2 彭永康,祁忠占;低温处理对植物幼苗生长及根系ATPase同工酶的影响[J];西北植物学报;1994年03期
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7 李杨瑞;;甘蔗引进品种产量性状的遗传、相关及选择指数[J];福建农学院学报;1986年04期
8 周可涌;卢川北;郑雨苹;;甘蔗叶片几个解剖特征与含糖量的关系[J];福建农学院学报;1987年03期
9 李杨瑞;;甘蔗7个性状对产量的效应[J];福建农学院学报;1987年04期
10 林国栋;;甘蔗硝酸还原酶活性及其与产量性状的关系[J];福建农学院学报;1987年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘有强,李杨瑞,陈如凯,杨丽涛;甘蔗节间蛋白质含量与生长发育关系的研究[J];广西农业生物科学;2003年02期
2 裘昭峰,方陈,陈洪俭;小麦节间的维管组织及其与单穗粒数的关系[J];作物学报;1987年02期
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4 夏增权,杨学良,欧阳汝钧,刘乐荣,雷金珊;乳牛尻部度量与产奶量相关的研究[J];中国畜牧杂志;1984年01期
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10 宋有洪,郭焱,李保国,Philippe de Reffye;基于器官生物量构建植株形态的玉米虚拟模型[J];生态学报;2003年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 王福敏;李军;尚军年;姚建军;;重庆朝天门大桥成桥应力预控分析[A];桥梁创新技术与安全耐久性研讨会论文集[C];2009年
7 江鑫;刘晓宙;;纳米力学模型在多层生物组织定征中的应用[A];2009年度全国物理声学会议论文集[C];2009年
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9 尚锡璋;;北京天伦饭店大堂网架设计与施工[A];第五届空间结构学术交流会论文集[C];1990年
10 陈淮;曾庆元;;特大钢桁架桥振动分析[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第九届年会论文集[C];1990年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 本报记者 黄维政;家电卖场节间促销别开生面[N];中国消费者报;2005年
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6 霍群珍;节间三大价格问题突出[N];黄石日报;2008年
7 记者 张淑会;节间加强监督检查 严防三乱反弹[N];河北日报;2007年
8 张丰培高瑞丽;小麦追肥要因苗而异[N];农资导报;2008年
9 张崇亮;吊金钱[N];中国花卉报;2003年
10 省农科院经济作物研究所 范妍芹;正确区分甜(辣)椒秧苗三状态[N];河北科技报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘有强;甘蔗节间生长与相关的生理生化研究[D];福建农林大学;2003年
2 薄文浩;藏川杨遗传多样性及杂交子代遗传变异研究[D];北京林业大学;2012年
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5 宛海沫;矩形钢管混凝土柱交错桁架结构体系的性能研究[D];西安建筑科技大学;2008年
6 韩衍群;高速铁路三主桁道碴整体桥面板桁组合桥受力特性及计算理论研究[D];中南大学;2008年
7 宋有洪;玉米生长的生理生态功能与形态结构并行模拟模型[D];中国农业大学;2003年
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9 刘洋;甜高梁茎秆糖分积累关键酶基因克隆及功能标记开发[D];中国农业科学院;2009年
10 张所兵;两个水稻株高突变体变异机制的研究[D];南京农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 李秋圆;一个水稻金黄色颖壳与节间基因的定位与功能分析[D];上海师范大学;2013年
3 黄盛霞;竹材的构造与力学行为的关系[D];安徽农业大学;2007年
4 刘迎春;马铃薯种质资源离体保存的研究[D];内蒙古农业大学;2009年
5 石伟玲;日本马铃薯新品系高效再生体系的建立[D];内蒙古农业大学;2009年
6 冯静;CPPU对日本小果树HASKAOP组织培养的影响及超低温保存[D];内蒙古农业大学;2009年
7 杨晓艳;日本北海道特产高营养小果树HASKAOP高效再生体系的建立[D];内蒙古农业大学;2007年
8 孙永林;几种阔叶树节区结构及输水功能的研究[D];北京林业大学;2008年
9 孙国利;不同基因型樱桃植株再生体系的研究[D];东北农业大学;2009年
10 李双法;水稻节间缩短矮化突变体iad(t)的初步研究[D];福建农林大学;2010年
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