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转AcInv反义基因马铃薯生理生化变化及抗低温糖化特性分析

崔文娟  
【摘要】: 马铃薯(Solanum tuberosum L.)是重要的食物来源和工业原料,在世界范围内广泛种植。但因其是季节收获型作物,在收获和加工之间往往需要一段时间的贮藏。在贮藏过程中为了减少病虫危害、萌芽和呼吸消耗,一般都采用较低的贮藏温度。但在低温贮藏过程中由于块茎的低温糖化会造成块茎还原糖含量增加,严重影响了马铃薯的加工品质。因此,选育还原糖含量低并耐低温贮藏的品种,对马铃薯加工业和马铃薯的周年供应具有重要意义。 本研究以转酸性转化酶(Acid invertase,AcInv,Ac)反义基因的“大西洋”(Atlantic)、“台湾红皮”(Cardinal)和“费物瑞它”(Favorita)四个品系的C1、C2代为试验材料,对转基因马铃薯品系生长期生理生化特性及块茎抗低温糖化特性进行了研究,结果如下: 对马铃薯生长期生理生化特性分析发现,4个转AcInv反义基因马铃薯品系的叶绿素含量普遍高于相应的受体材料,其中“大西洋”转基因品系的C1和C2代在开花期和结薯期的叶绿素含量均显著高于受体亲本。4个转AcInv反义基因马铃薯品系的丙二醛含量和相对电导率与相应受体亲本相比无显著差异。4个转AcInv反义基因马铃薯品系材料的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性显著高于对应受体亲本的酶活性。转AcInv反义基因马铃薯品系过氧化物同工酶谱带与受体亲本存在明显变异。 在低温贮藏期内,各品系马铃薯块茎干物质含量随着贮藏时间的延长均有不同程度的波动,但总体来说变化幅度不是太大。在低温贮藏期内,各品系块茎淀粉含量和支链淀粉含量呈下降趋势,而直链淀粉含量则有逐渐上升的趋势,而且转基因品系的变化幅度小于受体亲本材料。随着贮藏时间的延长,所有材料的直链/支链淀粉比值呈上升趋势,但转基因品系上升幅度较小,转基因株系C1代与C2代的变化幅度相近。 各供试材料的块茎还原糖含量在低温贮存0 d时最低,随着贮藏时间的延长,各品系的还原糖含量总体上呈上升趋势,转AcInv反义基因株系块茎和对照相比,除转基因“台湾红皮”在贮藏30 d后到60 d前与对照相当外,另外两个品种的转AcInv反义基因株系块茎在低温贮藏期间还原糖含量均低于对照。转AcInv反义基因各品系C2代的还原糖含量与C1代相比的差距很小,保持在千分之一的水平。各品系中转AcInv反义基因株系的块茎还原糖升高的幅度与对照相比明显减小,对“低温糖化”表现出明显的抗性。


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