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甘蔗成熟期蔗叶POD 活性与自然脱叶率的相关性分析

2015-07-13方志存李如丹刘少春高欣欣樊仙刀静梅邓军张跃彬郭家文

湖南农业大学学报(自然科学版) 2015年4期

方志存,李如丹,刘少春*,高欣欣,樊仙,刀静梅,邓军,张跃彬,郭家文

(1.云南省农业科学院甘蔗研究所,云南 开远 661699;2.云南省甘蔗遗传改良重点实验室,云南 开远 661699)

甘蔗(Saccharum officinarum L.)是全球种植面积和产量最大的糖料作物。中国甘蔗种植面积约1.55×106hm2,居全球第3 位[1–2]。目前,中国制糖甘蔗原料的收获主要依靠手工作业,而收获用工占整个甘蔗原料生产用工量的55%,其中剥叶用工占整个收获用工量的65%[3]。甘蔗叶鞘剥离的难易程度不仅是影响收获甘蔗效率的一个重要因素,而且叶鞘剥离的干净率直接影响到制糖甘蔗原料的含杂率[4]。选育自然脱叶性状好的品种不仅可以节省大量的劳动力投入,还可减少制糖甘蔗原料的含杂率,提高制糖甘蔗原料的质量。植物叶片脱落是植物细胞结构、代谢调控和基因表达等多种变化协同作用的结果[5]。有研究[6–9]表明,与植物器官脱落相关的酶类主要有纤维素酶(EG)、果胶(甲)酯酶(PME)、过氧化物酶(POD)等。POD 作为一种重要的多功能代谢酶,参与植物生长发育、细胞分裂与分化、器官脱落调节等多种生理活动[10–11]。POD 与禾本科作物、叶类蔬菜植物的器官衰老脱落密切相关[12–13]。有研究表明,POD 的主要作用机制为通过氧化吲哚乙酸(IAA)来促进细胞的脱落分化,加速离区细胞衰老,促进离层细胞的脱落[14]。甘蔗叶片自然脱落与蔗叶POD 活性的相关性少见报道。本研究中选择自然脱叶性状不同的甘蔗栽培品种为材料,测定成熟期各个阶段蔗叶、叶鞘和叶痕的POD 活性,探讨自然脱叶率的动态变化,分析蔗叶POD 活性和甘蔗自然脱叶的相关性,以期明确影响甘蔗自然脱叶性状的关键酶类,为选育自然脱叶性良好的甘蔗品种提供理论依据。……

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