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应用^(13)C示踪技术研究红花石蒜非结构性碳水化合物分配及转运模式
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作者 杨玉 张芸 +4 位作者 魏绪英 吴靖 萨日娜 温婷 蔡军火 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期252-261,共10页
【目的】解析非结构性碳水化合物在红花石蒜Lycoris radiata体内的合成、运输和分配规律。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法研究新同化碳在不同器官(叶、根系、内层鳞片、中层鳞片以及外层鳞片)和非结构性碳水化合物各组分(蔗糖、果... 【目的】解析非结构性碳水化合物在红花石蒜Lycoris radiata体内的合成、运输和分配规律。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法研究新同化碳在不同器官(叶、根系、内层鳞片、中层鳞片以及外层鳞片)和非结构性碳水化合物各组分(蔗糖、果糖、葡萄糖及淀粉)中的分配规律及转运路径。【结果】①生物量和含碳总量均以内层鳞片最大;各器官的库活力从大到小依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片。②叶片在吸收^(13)CO_(2)后,在不同器官中光合固定的^(13)C的分配比例从高到低依次为叶、茎、根;在鳞茎中的分配从内到外逐渐减少。^(13)C标记的蔗糖分配比例从高到低依次为内层鳞片、叶、中层鳞片、根、外层鳞片;^(13)C标记的果糖和葡萄糖的分配比例从高到低均依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片;^(13)C标记的淀粉的分配比例从高到低依次为叶、内层鳞片、中层鳞片、根、外层鳞片。③^(13)CO_(2)在红花石蒜中的运输主要存在横向和纵向运输两大途径,其中在纵向运输上^(13)C转运更多。④^(13)C在非结构性碳水化合物各组分中的分配以蔗糖中最多,其次为^(13)C标记的果糖,而各部位中^(13)C标记的葡萄糖甚微,低于其他糖类。⑤在糖转化过程与代谢过程中,叶、根、内层鳞片中果糖的^(13)C分配率依次为葡萄糖^(13)C分配率的9.6、41.5、118.1倍,短时间内新合成的果糖远多于葡萄糖。【结论】新同化的碳的分配在石蒜体内纵向与横向运输上均逐渐减少,石蒜叶片中光合产物形成后先被转运至内层鳞片,一部分先运输至根中,另一部分由内层鳞片向外层运输。此时,中层鳞片与外层主要发挥临时营养“库”的功能。蔗糖既是石蒜叶片光合的主要产物,也是石蒜体内非结构性碳水化合物运输的主要形式;石蒜体内大量^(13)C标记果糖的产生与蔗糖水解过程优先采用蔗糖合成酶途径有关,也阐明了果糖对石蒜的生长发育具有重要意义。 展开更多
关键词 碳分配 代谢物示踪 非结构性碳水化合物 光合产物 糖代谢
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