热带作物学报

作者：陈汉奇, 李嘉旺, 刘永华, 朱国鹏

单位： 海南大学南繁学院（三亚南繁研究院）， 海南三亚 572022, 海南大学热带农林学院（农业农村学院、乡村振兴学院）/海南大学海南省热带园艺作物品质调控重点实验室， 海南儋州 571737

关键词：甘薯,蔗糖代谢,低温储藏,蔗糖分解酶

基金：国家自然科学基金项目(32260440),海南省基础与应用基础研究计划（自然科学领域）高层次人才项目(2019RC146),国家甘薯产业技术体系项目(CARS-10)

目前中国是世界上最大的甘薯生产国，采后块根中淀粉和可溶性糖（葡萄糖、果糖和蔗糖）含量不仅影响甘薯用途和商品性（如口感、营养品质和食品加工属性等），而且也会影响储运过程中的发芽、失重和腐烂变质等过程。对马铃薯和胡萝卜等块茎/块根的研究表明，液泡转化酶（VIN）是决定其采后糖分组成和含量的主要蔗糖分解酶。然而目前尚不清楚调控甘薯块根采后糖分组成和含量的主要蔗糖分解酶种类。本研究以海南主栽甘薯品种高系14为材料，系统研究常温储藏（25 ℃）和低温储藏（15 ℃）下块根的糖分代谢特征，以鉴定出影响采后甘薯糖分组成和含量的主要蔗糖分解酶种类。结果表明：（1）低温处理可通过抑制己糖激酶（HK）活性和呼吸强度降低干物质损失和发芽率，从而增强甘薯的耐储性。（2）和常温处理相比，低温处理下块根可溶性糖（葡萄糖、果糖和蔗糖）含量的上升幅度更大，而淀粉含量下降的幅度相应也更大；同时，低温处理下块根中的β-淀粉酶活性显著高于常温处理，这表明低温储藏可促进淀粉水解为可溶性糖，从而提高块根中的可溶性糖含量。（3）常温储藏期间，细胞壁转化酶（CWIN）和蔗糖合成酶（Sus）活性整体呈现下降趋势，VIN活性呈现先升高后降至初始水平的趋势，只有细胞质转化酶（CIN）活性呈现不断上升的趋势，表明CIN为常温下导致己糖含量上升的关键蔗糖分解酶类；低温储藏期间，块根中3种转化酶的活性均呈现持续下降趋势，只有Sus活性呈现不断上升的趋势，表明Sus可能是低温下导致己糖含量上升的关键蔗糖分解酶类。（4）调控常温下CIN活性上升的主要基因家族成员为IbCIN4，而调控低温处理下Sus活性升高的主要基因家族成员为IbSus6。本研究发现采后储藏温度的不同会导致调控甘薯块根采后己糖含量的主要蔗糖分解酶种类发生变化。此外，本研究结果和前人在马铃薯块茎低温储藏中的研究结果不同，调控甘薯块根低温条件下己糖含量的主要蔗糖分解酶不是VIN，而是Sus。上述研究结果可为后续通过转基因技术等人工手段提高甘薯块根采后品质奠定理论基础。

来源：2025年第9期

《热带作物学报》期刊编辑部

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