【摘 要】
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本文以两个在块根数量和鲜重上存在显著差异的甘薯品系‘高系14’及其突变体为材料,对其不同发育时期（30 d、60 d、90 d和120 d）块根中可溶性糖（蔗糖、葡萄糖和果糖）和淀粉含量、蔗糖分解酶活性以及相关基因家族成员的表达水平、糖转运蛋白相关基因家族成员的表达水平进行测定和比较分析,以明确调控块根数量和大小的关键蔗糖分解酶和糖转运蛋白的种类及其主要基因家族成员。结果如下:（1）‘高系14’的
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本文以两个在块根数量和鲜重上存在显著差异的甘薯品系‘高系14’及其突变体为材料,对其不同发育时期（30 d、60 d、90 d和120 d）块根中可溶性糖（蔗糖、葡萄糖和果糖）和淀粉含量、蔗糖分解酶活性以及相关基因家族成员的表达水平、糖转运蛋白相关基因家族成员的表达水平进行测定和比较分析,以明确调控块根数量和大小的关键蔗糖分解酶和糖转运蛋白的种类及其主要基因家族成员。结果如下:（1）‘高系14’的块根数量和鲜重与突变体相比分别高出33%和26%;‘高系14’及其突变体薯肉中淀粉和可溶性糖含量以及蔗糖分解酶活性在块根发育过程中存在显著差异,特别在生长前期（30 d）。‘高系14’的淀粉含量、蔗糖和葡萄糖含量均显著高于突变体。（2）具有较高块根数量和鲜重的‘高系14’在块根发育早期（30 d）具有较高的Sus和CIN活性,而高Sus和CIN活性可以促进蔗糖由叶片向块根转运,从而提高块根中的淀粉、蔗糖和葡萄糖含量,最终为块根的生长发育提供能量和碳骨架以增加块根数量和鲜重。（3）从甘薯基因组中共鉴定出9个Sus基因家族成员和12个CIN基因家族成员;其中有1个Sus基因（Ib Sus6）、5个CIN基因（Ib CIN4、Ib CIN6、Ib CIN8、Ib CIN10和Ib CIN11）的表达水平在30 d时表现为‘高系14’显著高于突变体,同时Ib Sus6和5个差异表达的CIN基因中的4个（Ib CIN4、Ib CIN8、Ib CIN10和Ib CIN11）分别为30 d块根中表达的主要Sus和CIN基因家族成员,因此上述1个Sus基因家族成员和4个CIN基因家族成员可能是调控甘薯块根发育的主要蔗糖分解酶基因。（4）从甘薯基因组中共鉴定出7个SUT基因家族成员、20个STP基因家族成员和20个SWEET基因家族成员;其中2个SUT基因家族成员（Ib SUT6和Ib SUT7）、5个STP基因家族成员（Ib STP8、Ib STP12、Ib STP15、Ib STP16和Ib STP18）和5个SWEET基因家族成员（Ib SWEET4、Ib SWEET7、Ib SWEET11、Ib SWEET16和Ib SWEET19）等12个基因在块根中相对表达水平较高,其中只有2个STP（Ib STP15和Ib STP18）基因家族成员在定植30 d时表现为‘高系14’显著高于突变体。总之,蔗糖分解酶（Sus和CIN）和糖转运蛋白（STP）在甘薯块根早期发育中发挥着重要作用,其关键基因家族成员的阐明可为优异甘薯新品种的选育提供理论依据。
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