[1]王雁楠,杨育峰,卞倩倩,等.甘薯大田生长期及储藏期根部碳水化合物变化规律[J].江苏农业科学,2025,53(13):64-72.
　Wang Yannan,et al.Study on changing patterns of carbohydrates in roots of sweet potato during fieldgrowing period and storage period[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2025,53(13):64-72.
点击复制

甘薯大田生长期及储藏期根部碳水化合物变化规律()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第53卷
期数:
2025年第13期
页码:
64-72
栏目:
遗传育种与耕作栽培[
出版日期:
2025-07-05

文章信息/Info

Title:
Study on changing patterns of carbohydrates in roots of sweet potato during fieldgrowing period and storage period
作者:
王雁楠1; 杨育峰1; 卞倩倩1; 康志河1; 曹郭郑1; 李君霞1; 乔守晨1; 赵国瑞1; 尹雨萌1; 2; 李亚蔚1; 程泽强1
1.河南省农业科学院粮食作物研究所，河南郑州 450002； 2.郑州大学农学院，河南郑州 450001
Author(s):
Wang Yannan; et al
关键词:
甘薯; 大田生长期; 储藏期; 根部; 碳水化合物; 变化规律
Keywords:
-
分类号:
S531.01；S531.04
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
甘薯是我国重要的粮食作物，碳水化合物是其根部的主要营养成分，然而从大田生长期至储藏期结束这一完整生产过程中甘薯根部碳水化合物的变化规律尚未见报道。以甘薯品种商薯19、郑红22、郑红23号为试验材料，对其大田生长期的相关农艺性状进行调查，并对大田生长期和储藏期的根部碳水化合物含量及蔗糖合成酶活性进行动态分析。结果表明，3个品种大田生长期地上部茎叶鲜质量均呈抛物线形变化，且均在栽后75 d达到峰值，郑红22和商薯19茎叶前中期生长及后期衰老速度均较快，而郑红23号茎叶前中期生长较慢，后期衰老也较慢。郑红23号的T/R值与其他2个品种相比维持在较低水平，说明其地上部和地下部生长协调性更好。收获时鲜薯产量表现为郑红23号>商薯19>郑红22，而淀粉产量则为郑红22>商薯19>郑红23号。从大田生长期至储藏期结束，3个品种的根部总淀粉率呈先升高后降低的趋势；蔗糖含量在大田生长期呈“降—升—降”的变化规律，而在储藏期则先升后降；葡萄糖和果糖含量在整个取样时期的变化趋势相似，均为“升—降—升—降—升—降”；麦芽糖含量在大田生长期呈波动变化，在储藏期则呈“升—降—升”的变化趋势；而海藻糖、鼠李糖等7种可溶性糖仅在部分品种或部分时期被检测到，无明显规律，其中海藻糖仅在3个品种的栽后10 d或15 d出现，推测其可能和根部淀粉的初始诱导合成相关。此外，3个品种根部蔗糖合成酶活性在大田生长期呈“降—升—降”的变化趋势，而在储藏期则呈“升—降—升—降”的变化趋势。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］FAOSTAT. Statistical databases of the Food and Agriculture Orgnization of the Unitied Nations［EB/OL］. ［2024-06-20］. https：//www.fao.org/faostat/en/#data.
［2］王欣，李强，曹清河，等. 中国甘薯产业和种业发展现状与未来展望［J］. 中国农业科学，2021，54(3)：483-492.
［3］Wang H X，Yang J，Zhang M，et al. Altered phenylpropanoid metabolism in the maize lc-expressed sweet potato (Ipomoea batatas) affects storage root development［J］. Scientific Reports，2016，6：18645.
［4］吴银亮，王红霞，杨俊，等. 甘薯储藏根形成及其调控机制研究进展［J］. 植物生理学报，2017，53(5)：749-757.
［5］沈淞海，沈海铭，吴建华. 甘薯生长发育过程中可溶性糖含量与淀粉积累的关系［J］. 浙江农业大学学报，1994，20(4)：400-404.
［6］吕长文，王季春，唐道彬，等. 甘薯块根碳水化合物合成与积累动态特性研究［J］. 中国粮油学报，2011，26(2)：23-27.
［7］张文杰，辛曙丽，黄哲瑞，等. 甘薯块根发育过程中关键蔗糖分解酶及其基因家族成员的鉴定［J］. 热带作物学报，2022，43(8)：1535-1544.
［8］后猛，张允刚，刘亚菊，等. 桔红肉甘薯块根膨大期主要营养成分的变化动态及其相互关系［J］. 江西农业学报，2015，27(2)：22-25.
［9］陈路路，孙哲，郝媛媛，等. 2种淀粉型甘薯生长发育规律及产量、品质差异分析［J］. 农学学报，2019，9(9)：11-16.
［10］周志林，唐君，曹清河，等. 淀粉专用型甘薯品质形成规律及其与主要农艺性状的相关性［J］. 江苏农业学报，2020，36(2)：277-283.
［11］Smith A M，Zeeman S C. Quantification of starch in plant tissues［J］. Nature Protocols，2006，1(3)：1342-1345.
［12］王丽虹. 四个甘薯品种光合特性及淀粉代谢差异的研究［D］. 长沙：湖南农业大学，2017.
［13］李小艳，刘忠玲，王自力，等. 高淀粉型甘薯洛薯11号生长发育动态研究［J］. 山东农业科学，2019，51(12)：36-39.
［14］后猛，张允刚，刘亚菊，等. 优质鲜食及加工型甘薯新品种徐紫薯8号生产力及特性鉴定［J］. 西南农业学报，2020，33(1)：21-25.
［15］赵大伟，徐宁生，李国芳，等. 不同肉色甘薯产量和农艺性状相关性分析［J］. 西南农业学报，2018，31(7)：1360-1365.
［16］陶向，张勇为，姜玉松，等. 甘薯块根储藏过程中的淀粉含量变化［J］. 应用与环境生物学报，2010，16(5)：741-744.
［17］Hassan M U，Nawaz M，Shah A N，et al. Trehalose：a key player in plant growth regulation and tolerance to abiotic stresses［J］. Journal of Plant Growth Regulation，2023，42(8)：4935-4957.
［18］Raza A，Bhardwaj S，Atikur Rahman M，et al. Trehalose：a sugar molecule involved in temperature stress management in plants［J］. The Crop Journal，2024，12(1)：1-16.
［19］Wingler A，Fritzius T，Wiemken A，et al. Trehalose induces the ADP-glucose pyrophosphorylase gene，ApL3，and starch synthesis in Arabidopsis［J］. Plant Physiology，2000，124(1)：105-114.
［20］Fritzius T，Aeschbacher R，Wiemken A，et al. Induction of ApL3 expression by trehalose complements the starch-deficient Arabidopsis mutant adg2-1 lacking ApL1，the large subunit of ADP-glucose pyrophosphorylase［J］. Plant Physiology，2001，126(2)：883-889.
［21］Dong T T，Zhu M K，Yu J W，et al. RNA-Seq and iTRAQ reveal multiple pathways involved in storage root formation and development in sweet potato (Ipomoea batatas L.)［J］. BMC Plant Biology，2019，19(1)：136.
［22］Singh V，Sergeeva L，Ligterink W，et al. Gibberellin promotes sweetpotato root vascular lignification and reduces storage-root formation［J］. Frontiers in Plant Science，2019，10：1320.
［23］Pratt I S，Zhang B H. Genome-wide identification of ARF transcription factor gene family and their expression analysis in sweet potato［J］. International Journal of Molecular Sciences，2021，22(17)：9391.
［24］Mathura S R. Deciphering the hormone regulatory mechanisms of storage root initiation in sweet potato：challenges and future prospects［J］. AoB PLANTS，2023，15(3)：plad027.
［25］Xue L Y，Wang Y X，Fan Y，et al. IbNF-YA1 is a key factor in the storage root development of sweet potato［J］. The Plant Journal，2024，118(6)：1991-2002.
［26］赵英杰. 海藻糖参与调控水稻种子萌发的分子机理研究［D］. 长沙：湖南农业大学，2021.
［27］Li C X，Lu X F，Liu Y Z，et al. Trehalose alleviates the inhibition of adventitious root formation caused by drought stress in cucumber through regulating ROS metabolism and activating trehalose and plant hormone biosynthesis［J］. Plant Physiology and Biochemistry，2023，205：108159.
［28］Koch K. Sucrose metabolism：regulatory mechanisms and pivotal roles in sugar sensing and plant development［J］. Current Opinion in Plant Biology，2004，7(3)：235-246.
［29］Ruan Y L. Sucrose metabolism：gateway to diverse carbon use and sugar signaling［J］. Annual Review of Plant Biology，2014，65：33-67.
［30］Piro L，Flütsch S，Santelia D. Arabidopsis Sucrose Synthase 3 (SUS3) regulates starch accumulation in guard cells at the end of day［J］. Plant Signaling & Behavior，，2023，18(1)：e2171614.
［31］Li P P，Ma H Z，Xiao N，et al. Overexpression of the ZmSUS1 gene alters the content and composition of endosperm starch in maize (Zea mays L.)［J］. Planta，2023，257(5)：97.
［32］王亚娜，卢闯，杨云龙，等. 柠檬蔗糖代谢关键酶基因家族鉴定及表达分析［J］. 南方农业学报，2023，54(5)：1327-1340.
［33］Baroja-Fernández E，Muoz F J，Montero M，et al. Enhancing sucrose synthase activity in transgenic potato (Solanum tuberosum L.) tubers results in increased levels of starch，ADPglucose and UDPglucose and total yield［J］. Plant & Cell Physiology，2009，50(9)：1651-1662.
［34］Zrenner R，Salanoubat M，Willmitzer L，et al. Evidence of the crucial role of sucrose synthase for sink strength using transgenic potato plants (Solanum tuberosum L.)［J］. The Plant Journal，1995，7(1)：97-107.

相似文献/References:

[1]闫会,薛程,李强,等.甘薯田蛴螬防治的现状与展望[J].江苏农业科学,2014,42(12):191.
　Yan Hui,et al.Status and prospects of prevention and control of grubs in sweet potato fields[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(13):191.
[2]边小峰,郭小丁,贾赵东,等.食用甘薯新品种苏薯22号的选育及栽培技术[J].江苏农业科学,2014,42(12):125.
　Bian Xiaofeng,et al.Breeding and cultivation techniques of a new sweet potato cultivar “Sushu No.22”[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(13):125.
[3]王新华,尚赏,郭书亚,等.2BX型玉米/甘薯间作系统优势分析[J].江苏农业科学,2014,42(10):106.
　Wang Xinhua,et al.Superiority analysis of 2BX type corn/sweet potato intercropping system[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(13):106.
[4]刘得明,曹健生,解道斌,等.7个淀粉型甘薯品种的主要经济特性[J].江苏农业科学,2013,41(08):93.
　Liu Deming,et al.Main economic characteristics of seven sweet potato cultivars with high starch content[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(13):93.
[5]文彤明,刘迪.甘薯脱毒苗产业化生产新技术及其产量、品质分析[J].江苏农业科学,2013,41(08):109.
　Wen Tongming,et al.New techniques of virus-free seedlings industrial production and analysis of yield and quality for sweet potato[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(13):109.
[6]朱刘影,张健,刘倩倩,等.核黄素和脱乙酰几丁质对甘薯几丁质酶的诱导作用[J].江苏农业科学,2014,42(08):106.
　Zhu Liuying,et al.Induction of riboflavin and chitosan to chitinase in sweet potato[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(13):106.
[7]李强,谢逸萍,王欣,等.食用紫肉甘薯新品种徐紫薯2号的选育与栽培技术[J].江苏农业科学,2014,42(08):88.
　Li Qiang,et al.Breeding and cultivation techniques of a new edible purple potato cultivar “Xuzishu No.2”[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(13):88.
[8]郭小丁,谢一芝,贾赵东,等.甘薯试管苗及其种薯产量比较试验[J].江苏农业科学,2013,41(09):83.
　Guo Xiaoding,et al.Yield comparison test of plantlets and tubers of sweet potato[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(13):83.
[9]谢一芝,郭小丁,贾赵东,等.甘薯新品种苏薯18号的选育及栽培技术[J].江苏农业科学,2013,41(10):86.
　Xie Yizhi,et al.Breeding and cultivation techniques of new sweet potato cultivar “Sushu No.18”[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(13):86.
[10]谢一芝,郭小丁,贾赵东,等.食用甘薯新品种苏薯20号的选育及栽培技术[J].江苏农业科学,2013,41(11):111.
　Xie Yizhi,et al.Breeding and cultivation techniques of new sweet potato cultivar “Sushu No.20”[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(13):111.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-07-16
基金项目：河南省重点研发专项(编号：231111110300)；河南省农业科学院优秀青年科技基金(编号：2024YQ17)；河南省农业良种联合攻关项目(编号：2022010401-2)；国家现代农业产业技术体系建设专项(编号：CARS-10-C14)。
作者简介：王雁楠(1988—)，男，河南三门峡人，博士，助理研究员，主要从事甘薯遗传育种研究。E-mail：alman001@hnagri.org.cn。
通信作者：程泽强，硕士，副研究员，主要从事作物生产管理研究。E-mail：zeqiangcheng@163.com。
更新日期/Last Update: 2025-07-05