本研究以毕克齐山药（B1）和大和长芋山药（DHCY）为试验材料,测定了块茎的形态指标、碳水化合物的含量及相关酶的活性,从本实验室前期通过高通量测序完成的山药块茎转录组数据中,得到AGPase大亚基基因（AGPL1）,己糖激酶基因（HXK3）、果糖激酶基因（FRK2）序列,采用RT-PCR技术克隆AGPL1、HXK3的开放阅读框（Open reading frame,ORF）,采用RACE技术克隆了FRK2的cDNA全长,进行生物信息学分析,实时荧光定量PCR对上述基因在块茎不同发育时期的表达进行分析,并对以上指标进行相关性分析。结果表明:（1）山药块茎中的淀粉含量大体呈增加趋势,后期略有下降,可溶性糖（蔗糖、葡萄糖、果糖）含量在整个块茎膨大前期是较高的,后期降低用于供能以及转化为淀粉。（2）块茎中AGPase、HXK酶活性总体呈上升趋势,FRK酶活性总体呈下降趋势,AGPase与淀粉积累变化趋势相同。AGPase的活性与蔗糖、葡萄糖、果糖的含量呈负相关性,HXK活性与葡萄糖含量负相关,与淀粉含量正相关,可能是因为膨大后期葡萄糖被HXK大量的磷酸化,来维持合成淀粉的碳流和呼吸作用。（3）克隆了AGPL1的ORF长1 602bp,编码533个氨基酸。AGPL1表达量与AGPase活性在B1中呈正相关,在DHCY中呈显著正相关,AGPL1表达量与淀粉含量在两品种中均呈极显著正相关;且在淀粉含量较高的B1中,AGPase酶活性与AGPL1的表达量都高于DHCY,表明AGPL1能正向调控AGPase酶活性与淀粉的积累。（4）克隆了HXK3的ORF长666bp,编码221个氨基酸。相关性分析表明HXK3能正向调控HXK酶活性,而负调控葡萄糖、果糖的及积累;而HXK3在B1中正向调控淀粉的积累,在DHCY中则相反。（5）克隆了其cDNA全长序列,该基因全长1 342bp,含有完整的ORF,ORF长1 002bp,编码333个氨基酸。FRK2正向调控FRK酶活性。DHCY中FRK2的表达量在105-150 d均显著高于B1,DHCY中果糖含量在各个时期较B1低,FRK2在DHCY中负调控糖的积累,而B1中相反,表明高活性的己糖激酶利于己糖的消耗。（6）HXK在可溶性糖的降解中发挥一定作用,而FRK对可溶性糖积累有一定促进作用,FRK、HXK能调节蔗糖与淀粉之间的转化,猜测FRK可能对淀粉合成存在抑制作用,而HXK则对淀粉合成存在促进作用,并且在淀粉含量不同的品种中,FRK与HXK的活性对可溶性糖的调控作用不同。而AGPase正向调控淀粉积累,蔗糖是源库碳水化合物代谢枢纽,与淀粉和果糖之间的相互转化,对源库碳水化合物的合成和代谢具有重要意义。