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

作     者：杨玉 张芸 魏绪英 吴靖 萨日娜 温婷 蔡军火 YANG Yu;ZHANG Yun;WEI Xuying;WU Jing;Sarina;WEN Ting;CAI Junhuo

作者机构：江西农业大学园林与艺术学院江西南昌330045 江西财经大学艺术学院江西南昌330032 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(31960327) 江西省自然科学基金资助项目(20202BABL205004) 江西省现代农业专项资金资助项目(JXARS-17) 

出 版 物：《浙江农林大学学报》 (Journal of Zhejiang A&F University)

年 卷 期：2024年第41卷第2期

页      码：252-261页

摘      要：【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。

主 题 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 

学科分类：090706[090706] 0907[农学-草药学] 0906[农学-水产类] 09[农学] 

核心收录：

D　O　I：10.11833/j.issn.2095-0756.20230196

馆 藏 号：203126852...