结果枝着生叶片对特早熟柑桔糖分积累的作用机理

The citrus industry developed rapidly, planting areas and fruit yields of citrus ranking first in the world. The proportion of very early-ripening citrus varieties is increasing continuously, while fruit sugar content is low yet due to the short growing season of early-ripening varieties.Util now, many studies mainly focus on the fruits, while from the leaves to fruits, that is source-sink theory was ignored. The project aimed to study the dynamic changes of activities of sucrose-metabolizing enzymes (SS, SPS and Inv) and sugar accumulation process (carbohydrate, sucrose, glucose and fructose contents) between the fruits and leaves in very early-ripening Satsuma Mandarins (Citrus unshiu Marc. var. praecox Tanaka) in Yunnan Provinc, which is the main planting areas of very early-ripening citrus. The objectives is to discuss the mechanism of leaves per bearing shoot during fruit sugar accumulation, cloning and identification of genes of sugar accumulation,also to elucidate the mechanisms of the regulation of sugar changes of leaves and fruits. These results will provide basic information for the promotion of sugar accumulation in citrus fruit.

我国柑桔产业发展迅猛，栽培面积和产量均居世界第一。特早熟柑桔品种比例在不断上升，由于特早熟品种生长期短，普遍存在含糖量低等问题。我们经过前期研究发现，随着结果枝上着生叶片数的增加，其相对应的果实糖含量明显增加。到目前为止，研究柑桔果实糖积累多着眼于果实，从叶片和果实，即源和库（Source-sink theory）之间的关系出发，研究结果枝上着生叶片对特早熟柑桔糖分积累的作用机理尚未见报道。本项目立足我国特早熟柑桔生产基地的云南省，以特早熟柑桔为试材，研究结果枝上的不同数量着生叶片和相对应果实的碳水化合物含量以及糖组成成分含量、蔗糖代谢相关酶活性（SS, SPS 和 Inv）等的动态变化，克隆和鉴定柑桔糖分积累的基因，分析果实和叶片的糖分积累与蔗糖代谢相关酶活性之间的相关性。旨在探讨结果枝上着生叶片对糖分积累的作用机理，明确柑桔叶片和果实的糖分变化规律及其相互调控机理, 为促进柑桔果实糖分积累提供理轮依据。

我国柑桔产业发展迅猛，栽培面积和产量均居世界第一。特早熟柑桔品种比例在不断上升，由于特早熟品种生长期短，普遍存在含糖量低等问题。到目前为止，研究柑桔果实糖积累多着眼于果实，从叶片和果实，即源和库（Source-sink theory）之间的关系出发，研究结果枝上着生叶片对特早熟柑桔糖分积累的作用机理尚未见报道。本项目立足我国特早熟柑桔生产基地的云南省，以特早熟柑桔‘兴津早生’、‘宫本早生’、‘大浦早生’和‘日南一号’为试材，研究结果枝上的不同数量着生叶片和相对应果实的碳水化合物含量以及糖组成成分含量、蔗糖代谢相关酶活性（SS, SPS 和 Inv）等的动态变化，克隆和鉴定柑桔糖分积累的基因，分析果实和叶片的糖分积累与蔗糖代谢相关酶活性之间的相关性。. 重要结果：1. 明确了特早熟柑橘结果枝上的不同数量着生叶片对开花和座果的影响。2.明确了结果枝上的不同数量着生叶片对果实发育和品质的影响，结果枝上着生叶片数量越多，果实发育和品质优良。3．结果枝上的不同数量着生叶片的光合速率和碳水化合物含量变化的规律。4.结果枝上的不同数量着生叶片对果实糖分积累的影响。5.特早熟柑橘果实糖分积累中关键酶是蔗糖磷酸合成酶（SPS）；明确了叶片和汁胞中的关于糖分积累相关酶活性的相关关系。6. 克隆和鉴定柑桔糖分积累的基因；SPS基因的表达量是影响不同叶片数对应汁胞中可溶性糖含量积累关键限制因子之一；同一时期SPS基因酶活性与SPS基因的表达量一致；不同叶片数对应的汁胞中SPS基因表达量与果糖含量呈中度正相关、蔗糖含量和葡萄糖含量呈高度正相关；叶片中SPS基因表达量与蔗糖含量呈中度正相关、葡萄糖含量呈高度正相关。. 本研究，进一步完善了柑橘的源库关系的科学理论，蔗糖磷酸合成酶的活性可代表蔗糖合成的速率，也是最代表源强的指标；从源库关系角度分析，“源”的大小对“库”的潜力的发挥具有明显的作用，源的供应能力是提高果实品质关键基础。