呂文河，霍丹丹，李勇，呂典秋，白雅梅，宿飛飛

馬鈴薯塊莖不同部位淀粉含量及淀粉合成關(guān)鍵酶活性差異比較

呂文河1，霍丹丹1，李勇2，呂典秋2，白雅梅3，宿飛飛2

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱150030；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物脫毒苗木研究所，哈爾濱150086；3.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱150030）

為探討馬鈴薯塊莖不同部位淀粉及相應(yīng)酶活性差異，選用不同淀粉含量品種（高淀粉品種克新22號(hào)，低淀粉品種克新19號(hào)）為供試材料，分析塊莖不同部位（頂部、右側(cè)、臍部、左側(cè)和髓部）干物質(zhì)、淀粉含量（包括直、支鏈淀粉含量）和淀粉合成相關(guān)酶活性差異。結(jié)果表明，塊莖淀粉品質(zhì)（粗淀粉、直鏈淀粉和支鏈淀粉含量），由基因型可知，克新22號(hào)均高于克新19號(hào)；由塊莖不同部位可知，兩品種均表現(xiàn)塊莖兩側(cè)>臍部>頂部>髓部。淀粉形成關(guān)鍵酶活性，由基因型可知，克新22號(hào)SSS、GBSS和SBE活性均高于克新19號(hào)，而兩品種AGPase活性差異不大；由塊莖不同部位可知，總體表現(xiàn)塊莖兩側(cè)>臍部>頂部>髓部。其中，塊莖不同部位SSS、GBSS和SBE活性差異顯著，而AGPase活性差異不顯著。研究結(jié)果為馬鈴薯塊莖淀粉品質(zhì)測(cè)定和淀粉合成酶活性合理取樣提供科學(xué)依據(jù)。

馬鈴薯；塊莖；部位；淀粉；淀粉合成相關(guān)酶

馬鈴薯是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的糧食作物，馬鈴薯塊莖約含20%干物質(zhì)，主要由淀粉組成，同時(shí)富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)等，淀粉含量是評(píng)價(jià)馬鈴薯品質(zhì)的重要指標(biāo)[1]。馬鈴薯淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，其中直鏈淀粉含量較低，支鏈淀粉含量較高，一般直鏈淀粉含量15%~ 25%，支鏈淀粉含量為75%~85%，在工業(yè)和食品加工中有重要作用[2-3]。

馬鈴薯塊莖淀粉合成與積累是復(fù)雜生理生化調(diào)控過(guò)程，需要多種酶共同參與，主要包括腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADP-glucosepyrophos?phorylase,AGPase）、顆粒凝結(jié)性淀粉合成酶（Granule-bound starch synthase,GBSS）、可溶性淀粉合成酶（Soluble starch synthase,SSS）和淀粉分支酶（Starch branching enzyme,SBE），每種酶在不同植物中存在多種同工型[4-5]。其中AGPase是植物合成淀粉和微生物合成糖原限速酶，淀粉合成時(shí)，AGPase催化1-磷酸葡萄糖（G-1-P）與三磷酸腺苷（ATP）反應(yīng)形成腺苷二磷酸葡萄糖（ADPG）并釋放焦磷酸（PPi）[6]。

SSS是一種葡萄糖轉(zhuǎn)移酶，以寡聚糖為前體，ADPG為底物，通過(guò)α-1,4糖苷鍵增加寡聚糖的葡萄糖單位，最終合成以α-1,4糖苷鍵連接的聚糖，而后聚糖作為SBE底物合成支鏈淀粉，GBSS通過(guò)與淀粉顆粒特異性結(jié)合，直接參與直鏈淀粉合成。具體反應(yīng)過(guò)程為：CO2通過(guò)卡爾文循環(huán)形成PGA（3-磷酸甘油酸）后轉(zhuǎn)化為T(mén)P（磷酸丙糖）。TP進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后生成蔗糖停留在葉綠體中轉(zhuǎn)變成F-6-P（6-磷酸果糖），而后合成G-1-P（1-磷酸葡萄糖）與G-6-P（6-磷酸葡萄糖），G-1-P在AGPase作用下形成腺苷二磷酸葡萄糖（ADPG），ADPG是淀粉合成前體，SSS將其分子上葡萄糖殘基轉(zhuǎn)運(yùn)至葡聚糖引物的非還原端延長(zhǎng)葡聚糖鏈。當(dāng)SSS將α-1, 4糖苷鍵葡聚糖鏈延長(zhǎng)至一定長(zhǎng)度時(shí)，SBE可催化切開(kāi)α-1,4糖苷鍵重新形成α-1,6糖苷鍵產(chǎn)生分支結(jié)構(gòu)[7-8]。

目前有關(guān)馬鈴薯淀粉、直支鏈淀粉及淀粉合成相關(guān)酶結(jié)構(gòu)、功能及活性研究較多[9-10]。但對(duì)馬鈴薯塊莖不同部位淀粉含量及其合成相關(guān)酶活性差異研究鮮有報(bào)道。本研究以高淀粉品種克新22號(hào)和低淀粉品種克新19號(hào)為試驗(yàn)材料，塊莖形成中后期取樣，分析馬鈴薯塊莖不同部位淀粉含量及其合成關(guān)鍵酶活性差異，旨在為馬鈴薯塊莖營(yíng)養(yǎng)測(cè)定和生理分析合理取樣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料方法

1.1 材料與設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)以高淀粉品種克新22號(hào)和低淀粉品種克新19號(hào)為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)于2016年在黑龍江省克山縣同啟現(xiàn)代農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社完成，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，6行區(qū)，行長(zhǎng)12 m，行距90 cm，株距20 cm，小區(qū)面積64.8 m2，基肥為馬鈴薯專用復(fù)合肥，購(gòu)自中化化肥控股有限公司（N ?P ?K比例14 ?6 ?20），每公頃施肥750 kg，于2016年4月30日采用60 g小整薯播種，9月27日收獲，其他栽培管理同大田生產(chǎn)。

1.2 取樣方法

塊莖形成60 d左右（8月31日）取樣，每個(gè)小區(qū)選取有代表性、長(zhǎng)勢(shì)一致3株植株，每株選大小均勻表皮光滑無(wú)病癥馬鈴薯塊莖取樣150 g。取樣方法：整薯延頂部到臍部縱切，一分為二。采用打孔取樣法，直徑約1 cm打孔器沿每個(gè)切面打孔取樣約2 g。取樣部位分別是頂部、右側(cè)、臍部、左側(cè)、髓部，3次重復(fù)，取樣部位如圖1所示。

圖1 取樣部位Fig.1Sampling location

每個(gè)小區(qū)3株馬鈴薯重量約6 g樣品混合烘干，測(cè)定干物質(zhì)、粗淀粉、直鏈淀粉含量。另外6 g裝入凍存管，放入液氮中10 min，轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存，用于酶活性測(cè)定。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 干物質(zhì)測(cè)定

采用烘干前后稱重法，將塊莖樣品放入干燥鋁盒中，稱重后，105℃烘箱內(nèi)殺青30 min，70℃烘干至恒重，計(jì)算干物質(zhì)含量。干燥器中保存，用于直、支和總淀粉含量測(cè)定。

1.3.2 馬鈴薯粗淀粉含量測(cè)定

馬鈴薯塊莖粗淀粉含量測(cè)定參照文獻(xiàn)[11]谷物籽粒粗淀粉測(cè)定方法。將馬鈴薯塊莖烘干樣粉碎過(guò)60目篩并混合均勻，準(zhǔn)確稱取1 g樣品（精確至0.0001 g）加入60 mL氯化鈣-乙酸溶液，于（119±1）℃甘油鍋內(nèi)分散30 min，冷卻后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，加入1 mL 30%硫酸鋅溶液、1 mL 15%亞鐵氰化鉀溶液搖勻、定容、過(guò)濾，在20℃條件下，旋光儀測(cè)定濾液旋光值，計(jì)算塊莖中淀粉含量。

1.3.3 馬鈴薯直鏈淀粉含量測(cè)定

參照文獻(xiàn)[12-13]雙波長(zhǎng)法測(cè)定馬鈴薯塊莖中直鏈淀粉含量。

標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：準(zhǔn)確稱取0.1000 g直鏈淀粉純品，放入100 mL錐形瓶中，加入0.5 mol·L-1KOH溶液10 mL，沸水中溶解20 min后，取出加蒸餾水定容至100 mL，混勻，即為1 mg·mL-1直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液。取不同濃度梯度標(biāo)準(zhǔn)溶液加入50 mL蒸餾水，加0.1 mol·L-1鹽酸溶液調(diào)至pH 3.5，加1 mL碘試劑，蒸餾水定容至刻度，混勻。靜置20 min，以空白試劑為對(duì)照，測(cè)定632 nm和442 nm下吸光度，繪制雙波長(zhǎng)直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品測(cè)定：將馬鈴薯塊莖烘干樣粉碎后過(guò)60目篩，準(zhǔn)確稱取0.1000 g樣品，加入0.5 mol·L-1KOH溶液10 mL，沸水中加熱10 min后取出，冷卻，蒸餾水定容至100 mL。吸取待測(cè)液5 mL，加入50 mL蒸餾水，用0.1 mol·L-1鹽酸溶液調(diào)至pH 3.5，加入碘試劑1 mL，定容至100 mL，混勻。靜置20 min，以空白試劑為對(duì)照，測(cè)定632 nm和442 nm下吸光度，計(jì)算直鏈淀粉含量。

1.3.4 粗酶液制備

粗酶液制備參考文獻(xiàn)[14]，略作改動(dòng)。首先，稱取制備好塊莖樣品0.5000 g放入預(yù)冷研缽，加4 mL提取緩沖液（含100 mmol·L-1Tricine-NaOH pH 7.5、8 mmol·L-1MgCl2、2 mmol·L-1EDTA、50 mmol·L-1β-Merthnol、12.5%Glycerol和1%PVP-40），冰浴研磨充分后倒入6 mL離心管，10 000 r·min-14℃離心20 min，分別收集上清液和沉淀，上清液用于AGPase、SSS和SBE活性測(cè)定，沉淀部分加入2 mL上述提取液懸浮后用于GBSS活性測(cè)定。

1.3.5 酶活性測(cè)定

AGPaes活性測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[15]。量取20 μL酶粗提液加入110 μL反應(yīng)液（100 mmol·L-1Hepes-NaOH，pH 7.5，1.2 mmol·L-1ADPG，3 mmol·L-1PPi；5 mmol·L-1MgC12，4 mmol·L-1DTT）。30℃水浴反應(yīng)20 min，沸水浴2 min終止反應(yīng)。15 000 rpm·min-1離心10 min后，取上清液100 μL，加入5.2 μL比色液（5.76 mmol·L-1NADP，0.08 unit PGM，0.07 unit G6PDH）。30℃反應(yīng)10 min。以20 μL煮沸粗酶液作為對(duì)照。測(cè)定OD340nm值，根據(jù)OD值增加量計(jì)算AGPaes活力。

GBSS、SSS活性測(cè)定參照文獻(xiàn)[16]方法略有改動(dòng)。EP管中加入36 μL反應(yīng)液1（50 mmol·L-1Hepes-NaOH，pH 7.5，1.6 mmol·L-1ADPG，0.7 mg支鏈淀粉和15 mmol·L-1DTT），再加入20 μL粗酶液。30℃反應(yīng)20 min，沸水浴2 min終止反應(yīng)。冰浴冷卻，加入20 μL反應(yīng)液2（50 mmol·L-1Hepes-NaOH，pH 7.5，4 mmol·L-1PEP（烯醇丙酮酸磷酸羧激酶），200 mmol·L-1KCl，10 mmol·L-1MgCl2，1.2 IU PK丙酮酸激酶）。30℃反應(yīng)20 min，沸水浴2 min終止反應(yīng)。4℃，15 000 r·min-1，離心10 min。取上清60 μL，再加入43 μL反應(yīng)液3（50 mmol·L-1Hepes-NaOH，pH 7.5，10 mmol·L-1葡萄糖，20 mmol·L-1MgCl2，2 mmol·L-1NADP，1.4 unit Hexokinase，0.35 unit G6P dehydrogenase）。30℃反應(yīng)10 min后。以20 μL煮沸的粗酶液作為對(duì)照。測(cè)定OD340nm值。

SBE活性主要測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[17-18]。取50 μL粗酶液，加入1.45 mL（50 mmol·L-1Hepes-NaOH，pH 7.5，7.5 g·L-1可溶性淀粉）于反應(yīng)液中。37℃水浴反應(yīng)40 min，沸水浴2 min終止反應(yīng)，加入150 μL 0.2%I2-KI溶液，0.4 mL蒸餾水，總體積2.05 mL，顯色10 min后，測(cè)OD660nm值。以蒸餾水為參比，50 μL煮沸的粗酶液作為對(duì)照。以每降低1%碘藍(lán)值為1個(gè)單位（U·g-1FW·min-1），計(jì)算SBE酶活力。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010繪圖，DPS7.31數(shù)據(jù)處理軟件作數(shù)據(jù)方差分析。所有數(shù)據(jù)取3次重復(fù)平均值，采用新復(fù)極差法作多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 塊莖不同部位干物質(zhì)含量差異

由圖2可知，不同品種相同部位，克新22號(hào)干物質(zhì)含量均高于克新19號(hào)。對(duì)于同一品種不同位置，克新22號(hào)品種，取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）干物質(zhì)含量相近且顯著高于位置1（頂部）、3（臍部）和5（髓部），其中，位置3（臍部）干物質(zhì)含量高于位置1（頂部），位置1（頂部）干物質(zhì)含量高于位置5（髓部），差異達(dá)顯著水平；克新19號(hào)品種，取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)），干物質(zhì)含量相近且顯著高于其他3個(gè)位置，其中取樣位置3（臍部）干物質(zhì)含量顯著高于位置1（頂部）和5（髓部）。

圖2 塊莖不同部位干物質(zhì)含量差異Fig.2Difference in dry matter content at each sampling location

2.2 塊莖不同部位淀粉含量差異

2.2.1 塊莖不同部位對(duì)粗淀粉含量差異

由圖3可知，高淀粉品種克新22號(hào)各部位粗淀粉含量均高于低淀粉品種克新19號(hào)?？诵?2號(hào)品種取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)），顯著高于其他3個(gè)取樣位置；取樣位置1（頂部）和3（臍部）相近并顯著高于位置5（髓部）。克新19號(hào)與克新22號(hào)趨勢(shì)相同，取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）淀粉含量>位置3（臍部）>位置1（頂部）和5（髓部），差異顯著。

2.2.2 塊莖不同部位直鏈淀粉含量差異

由圖4可知，克新22號(hào)各部位直鏈淀粉含量明顯高于克新19號(hào)。對(duì)于品種克新22號(hào)，取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）直鏈淀粉含量，顯著高于其他3個(gè)取樣位置，取樣位置3（臍部）顯著高于位置1（頂部）和5（髓部）；克新19號(hào)與克新22號(hào)趨勢(shì)相同，取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）>位置3（臍部），位置3（臍部）>1（頂部）和5（髓部），差異顯著。

2.2.3 塊莖不同部位支鏈淀粉含量差異

由圖5可知，克新22號(hào)各部位支鏈淀粉含量高于克新19號(hào)。對(duì)于品種克新22號(hào)，取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）支鏈淀粉含量顯著高于其他3個(gè)取樣位置；取樣位置3（臍部）和1（頂部）含量相近顯著高于位置5（髓部）。克新19號(hào)與克新22號(hào)趨勢(shì)相同，取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）支鏈淀粉含量>位置3（臍部），取樣位置3（臍部）支鏈淀粉含量>1（頂部）和5（髓部），且差異顯著。

圖3 塊莖不同部位粗淀粉含量差異Fig.3Difference in crude starch content at each sampling location

圖4 塊莖不同部位直鏈淀粉含量差異Fig.4Difference in amylose content at each sampling location

圖5 塊莖不同部位支鏈淀粉含量差異Fig.5Difference in amylopectin content at each sampling location

2.3 塊莖不同部位淀粉相關(guān)酶活性差異

2.3.1 塊莖不同部位AGPase活性差異

AGPase催化1-磷酸葡萄糖（GIP）轉(zhuǎn)化為ADPG，ADPG是淀粉合成直接前體物質(zhì)之一，參與直鏈淀粉和支鏈淀粉合成。由圖6可知，克新22號(hào)與克新19號(hào)AGPase活性無(wú)差異，兩品種不同取樣部位AGPase活性差異不顯著。

2.3.2 塊莖不同部位SSS活性差異

SSS在支鏈淀粉合成過(guò)程中，通過(guò)α-1，4糖苷鍵將ADPG中葡萄糖加到側(cè)鏈非還原末端，延長(zhǎng)側(cè)鏈。

由圖7可知，克新22號(hào)SSS活性高于克新19號(hào)，其中，克新22號(hào)取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）SSS活性相近且顯著高于其他3個(gè)部位。取樣位置3（臍部）和1（頂部）SSS活性顯著高于位置5（髓部）。克新19號(hào)取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）SSS活性相近且顯著高于其他3個(gè)部位。取樣位置3（頂部）SSS活性顯著高于1（臍部）和5（髓部）。

圖6 塊莖不同部位AGPase活性差異Fig.6Difference in AGPase activity at each sampling location

圖7 塊莖不同部位SSS活性差異Fig.7Difference in SSS activity at each sampling location

2.3.3 塊莖不同部位GBSS活性差異

GBSS主要催化直鏈淀粉合成，將ADPG上葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移到淀粉引物上，加長(zhǎng)淀粉分子鏈。由圖8可知，克新22號(hào)GBSS活性高于克新19號(hào)，其中，克新22號(hào)取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）GBSS活性相近且顯著高于其他3個(gè)部位；取樣位置3（臍部）和1（頂部）GBSS活性顯著高于位置5（髓部）?？诵?9號(hào)取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）GBSS活性相近且顯著高于其他3個(gè)部位。取樣位置3（臍部）和1（頂部）GBSS活性顯著高于5（髓部）。

2.3.4 塊莖不同部位SBE活性差異

SBE主要功能是水解α-1，4糖苷鍵，并轉(zhuǎn)移寡聚糖以α-1，6糖苷鍵連接糖基。由圖9可知，克新22號(hào)SBE活性高于克新19號(hào)，其中，克新22號(hào)取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）SBE活性相近且顯著高于其他3個(gè)部位，取樣位置3（臍部）和1（頂部）SBE活性顯著高于5（髓部）。對(duì)于低淀粉品種克新19號(hào)，取樣位置2（右側(cè)）和4（左側(cè)）SBE活性相近且顯著高于其他3個(gè)部位。取樣位置1（頂部）和3（臍部）SBE活性顯著高于5（髓部）。

圖8 塊莖不同部位GBSS活性差異Fig.8Difference in GBSS activity at each sampling location

圖9 塊莖不同部位SBE活性差異Fig.9Difference in SBE activity at each sampling location

3 討論

馬鈴薯淀粉含量是由復(fù)雜微效多基因控制的數(shù)量性狀，但同等條件下，高淀粉品種淀粉含量相對(duì)較高[19]。淀粉含量受品種、氣候、土壤和栽培技術(shù)等因素影響，同一塊莖不同位置淀粉含量差異較大。賈延宇等研究發(fā)現(xiàn)，鮮甘薯中淀粉含量分布呈尾內(nèi)>頭內(nèi)>中內(nèi)、尾外>頭外>中外，頭尾兩段（包括內(nèi)、外層）淀粉含量接近，均明顯高于中段，與本研究馬鈴薯淀粉含量臍部>頭部>髓部結(jié)果相近[20]。劉夢(mèng)蕓等研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯品種淀粉剖面上分布均以皮層區(qū)淀粉含量最高，環(huán)髓區(qū)居次，內(nèi)髓最少[21]。其中環(huán)髓區(qū)淀粉在塊莖中所占比重最大，淀粉相對(duì)占有率最高（達(dá)60%），皮層區(qū)淀粉相對(duì)占有率隨塊莖增大而降低。可見(jiàn)，塊莖不同部位淀粉含量不同。但目前對(duì)塊莖取樣位置淀粉含量和酶活性差異研究較少，取樣不科學(xué)造成試驗(yàn)誤差，影響測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性。本試驗(yàn)共有兩個(gè)馬鈴薯品種，分別為高淀粉品種克新22號(hào)和低淀粉品種克新19號(hào)，兩品種淀粉含量差異顯著。本試驗(yàn)選取塊莖5個(gè)具有代表性位置：頂部、右側(cè)、臍部、左側(cè)和髓部，分別研究塊莖不同部位干物質(zhì)、淀粉含量以及淀粉合成關(guān)鍵酶活性差異，其中，兩品種的干物質(zhì)、粗淀粉、直支鏈淀粉含量均呈兩側(cè)>臍部>頂部>髓部變化趨勢(shì)。

馬鈴薯塊莖自形成時(shí)起，在匍匐莖膨大之前，開(kāi)始積累淀粉，直到塊莖成熟、莖葉全部枯萎[22]。近年對(duì)馬鈴薯塊莖中淀粉合成相關(guān)酶活性研究較多，但馬鈴薯塊莖各部位淀粉酶活性差異鮮有報(bào)道。馬鈴薯淀粉合成受AGPase、GBSS、SSS和SBE活性影響，在馬鈴薯塊莖中高淀粉品種的4種酶活性均高于低淀粉品種，淀粉含量和淀粉組分量也是高淀粉品種高于低淀粉品種[10]。本試驗(yàn)馬鈴薯塊莖5個(gè)取樣位置3種酶（GBSS、SSS和SBE）活性均呈現(xiàn)克新22號(hào)大于克新19號(hào)趨勢(shì)。塊莖5個(gè)位置：頂部、右側(cè)、臍部、左側(cè)和髓部，GBSS、SSS和SBE活性均呈現(xiàn)兩側(cè)>臍部>頂部>髓部變化趨勢(shì)。而兩品種AGPase活性相差不大，同樣各取樣位置AGPase活性差異也不大，可能由于塊莖形成后期取樣，此時(shí)AGPase活性降低，兩品種AGPase活性差異不顯著。另外，AGPase主要催化淀粉合成葡萄糖供體ADPG形成，是淀粉合成起始酶，催化淀粉合成前體底物ADPG焦磷酸葡萄糖形成，不直接參與淀粉形成，所以淀粉合成前期，兩品種AGPase活性差異較小。本研究結(jié)果表明，馬鈴薯塊莖內(nèi)部品質(zhì)和生理指標(biāo)存在差異，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)前，固定某一位置取樣或取不同位置合樣更具代表性和科學(xué)性。

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Comparison of starch contents and starch synthase activities in different parts of potato tuber/

LV Wenhe1,HUO Dandan1,LI Yong2,LV Dianqiu2,BAI Yamei3,XU Feifei2(1.School of Agriculture,Northeast Agricultural University,Harbin 150030, China;2.Institute of Virus-free Seeding Research,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086,China;3.School of Resources and Environmental Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

The high-starch potato variety Kexin 22 and the low-starch variety Kexin 19 were selected as the test materials in order to investigate the difference of starch and the corresponding enzyme activities in different parts of potato tubers.The dry matter content,starch content(including amylose content and amylopectin content),as well as the activity of enzymes related to starch synthesis were measured and compared in the five parts of top,right,bottom,left and center tuber.For the tuber starch quality trait(crude starch content,amylose content and amylopectin content),Kenxin 22 was higher than Kexin 19,but Kexin22 and Kexin 19 both showed the same tendency of sides>bottom>top>center.For the key enzyme activity of starch formation,the activities of soluble starch synthase(SSS),granule-bound starch synthase (GBSS)and starch branching enzyme(SBE)in Kexin 22 were higher than those in Kexin 19,however, there was no difference in ADP-glucosepyrophosphorylase(AGPase)between the two varieties.The overall trend was sides>bottom>top>center.The difference between GBSS,SSS and SBE in each sampling location was obvious,but the difference of AGPase was not.The results of this study would provide a scientific basis for adequately sampling potato tuber for determination of starch quantity and quality and starch synthase activity in potato tubers.

potato;tuber;location;starch;starch synthase

S532

A

1005-9369（2017）06-0001-08

時(shí)間2017-6-26 16:08:40[URL]http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20170626.1608.008.html

呂文河,霍丹丹,李勇,等.馬鈴薯塊莖不同部位淀粉含量及淀粉合成關(guān)鍵酶活性差異比較[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2017,48(6): 1-8.

Lv Wenhe,Huo Dandan,Li Yong,et al.Comparison of starch contents and starch synthase activities in different parts of potato tuber[J].Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(6):1-8.(in Chinese with English abstract)

2017-03-29

黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目（GC12B105）；黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（GA15B102）

呂文河（1960-），男，教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)轳R鈴薯遺傳育種及栽培。E-mail:luwenhe60@163.com