東北地理所在鉀素調(diào)控菜用大豆籽粒蔗糖代謝積累研究方面取得新進(jìn)展
菜用大豆是一種公認(rèn)的綠色健康食品，相對于普通大豆而言，種植菜用大豆具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。菜用大豆糖份含量的高低是影響菜用大豆食用品質(zhì)的關(guān)鍵因子，進(jìn)而影菜用大豆的市場銷量。研究表明合理的施用鉀肥可顯著提高菜用大豆籽粒中糖分含量，目前，多數(shù)研究集中于鉀素對作物源端碳水化合物的供應(yīng)情況，而對庫器官存儲的調(diào)控方向研究較少。
為此，在國家自然科學(xué)基金（41471241）和黑龍江省重點(diǎn)基金（ZD201307）的資助下，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所大豆分子育種學(xué)科組張秋英研究員、劉長鍇博士研究生及涂冰潔碩士研究生等從鉀素調(diào)控菜用大豆籽粒蔗糖代謝關(guān)鍵酶活性及植物內(nèi)源激素信號變化角度出發(fā)，探究了不同施鉀處理?xiàng)l件下，菜用大豆籽粒中蔗糖代謝關(guān)鍵酶活性及內(nèi)源激素變化與籽粒蔗糖積累間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)施鉀后籽粒中蔗糖合成方向酶活性增強(qiáng)，分解方向酶活性變化較小，這對于維持庫器官中較高水平的蔗糖含量具有重要作用；同時(shí)，施鉀增加了菜用大豆籽粒中IAA、GA、ZR的含量，降低了ABA的含量，并且籽粒中ABA的含量與籽粒中蔗糖積累量呈極顯著負(fù)相關(guān)，初次發(fā)現(xiàn)籽粒中ABA/（IAA+GA+ZR）的變化動態(tài)與籽粒中蔗糖變化動態(tài)一致（圖1，圖2），表明鉀素可通過影響內(nèi)源激素之間的平衡，進(jìn)而促進(jìn)籽粒中蔗糖的累積，該發(fā)現(xiàn)可為激素調(diào)控蔗糖積累方面研究提供新思路，對于合理施用鉀肥，改善菜用大豆食用品質(zhì)具有重要意義。
該研究結(jié)果已發(fā)表在國際期刊Journal of Plant Research和Crop Science上。
論文信息：
Tu B, Liu C, Tian B, Zhang Q, Liu X, Herbert SJ. Reduced abscisic acid content is responsible for enhanced sucrose accumulation by potassium nutrition in vegetable soybean seeds[J]. Journal of Plant Research, 2017, 130(3): 551-558.
https://link.springer.com/article/10.1007/s10265-017-0912-x
ChangkaiLiu, BingjieTu, Yansheng Li, Bowen Tian, QiuyingZhang, XiaobingLiu,Stephen J. Herbertc.Potassium application affects key enzyme activities of sucrose-metabolism during seed-filling in vegetable soybean (Glycine max L. Merr.)[J]. Crop science, doi: 10.2135/cropsci2016.08.0648
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