东方百合鳞茎源/库转化中的关键酶及其调控

百合是世界上著名切花，切花生产质量的好坏决定于百合种球鳞茎发育的好坏，百合鳞茎作为"库"（sink）和"源"(source)的复合体，在不同时期承担着不同的作用，百合鳞茎的发育过程大致可划分为母鳞茎失重期、营养生长期、鳞茎膨大期和鳞茎充实期。前两个时期百合鳞茎是作为"源"提供营养供植株生长，后两个时期鳞茎是作为"库"积累养分，为来年的生长做准备。本研究旨在百合鳞茎不同发育时期，尤其是源-库转化处于临界状态时，研究其关键酶，通过活性动态测定、胶体金亚细胞免疫定位、Western bloting印记研究、关键酶调控研究 ，探明百合鳞茎在库- - 源转化时关键酶调控机制，以揭示"源"-"库"的功能转换之间的临界特征，以及作为源时鳞茎同化物代谢的关键酶和作为库时的关键酶的作用部位和调控机制，为优质百合种球生产提供理论依据。

本研究以东方百合‘Sorbonne’为试材，围绕计划书中的研究内容、研究目标和拟解决的关键问题展开研究，圆满完成了拟要解决的关键问题，主要结果及结论如下：.1 百合鳞茎发育过程中存在一个源-库复合体的状态，源-库复合体的存在是由于不同部位鳞片（外层、中层鳞片）作为源或库在时间上的差异而造成的。.2 百合鳞茎单纯作为源的时期为自栽种起至花蕾发育到1cm时，由源转变为源-库复合体发生在花蕾1cm到3cm之间的发育过程中，发育到盛花期前鳞茎已经完成了由源-库复合体向单纯积累同化物的库的转变，之后鳞茎就成为整个植株的库进行同化物的积累而为下一生长季做准备。.3 百合鳞茎作为源或库的功能可以以淀粉作为主要参考指标，而与淀粉合成密切相关的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）、淀粉合成酶（可溶性淀粉合成酶SSS和结合型淀粉合成酶GBSS）也可以作为百合鳞茎源或库功能的重要参考指标，其中SSS和GBSS对于库强的决定作用最明显。.4 鳞茎盘中碳水化合物含量明显低于鳞片，其内的激素含量高于（ABA和IAA）或接近于（GA3和ZR）鳞片中激素的含量，说明鳞茎盘在鳞茎中具有重要的作用。作为短缩地下茎的鳞茎盘的显微及超微结构表明其结构为分布在大量薄壁细胞中的维管束，短缩的维管束连接着鳞片和地上部分；CFDA荧光示踪结果表明鳞茎作为源-库复合体时，鳞茎盘中韧皮部内同化物的运输方向为双向运输。.5 β-淀粉酶在百合鳞片细胞中主要定位在淀粉粒上，且表示β-淀粉酶的免疫胶体金颗粒的分布密度呈现出先增多后减少的趋势，与用生理方法测定的β-淀粉酶的活性变化趋势一致。β-淀粉酶在鳞茎盘中主要定位于淀粉粒上，但也观察到筛板、筛分子P-型质体内有少量金颗粒的分布，说明了鳞茎盘中β-淀粉酶可能的主要功能是防止淀粉粒的积累而不是分解淀粉。.6 鳞片中同化物是通过共质体途径由韧皮部卸载到韧皮部薄壁细胞中，再通过薄壁细胞之间的胞间连丝运输到贮藏薄壁细胞中，在显微结构上表现为远离韧皮部淀粉的分布密度越高，在生理方面形成糖卸载的浓度梯度。贮藏薄壁细胞之间除了通过胞间连丝这种共质体途径进行物质和信息的交换外，还可能通过细胞间隙和细胞壁等质外体途径进行物质交换。