CO2浓度升高对大豆糖代谢和脂肪代谢影响的研究

作者：张小琴; 郝兴宇; 宗毓铮; 张东升; 史鑫蕊; 李萍^*

来源：激光生物学报, 2022, 31(01): 70-78.

• CO2浓度
• 大豆
• 蔗糖代谢
• 三羧酸循环
• 脂肪代谢

为明确大气CO2浓度升高对大豆糖代谢和脂肪代谢的影响，本研究以高油大豆品种“晋大70”为材料，利用控制气室设置CK(CO2浓度为400μmol/mol)和EC(CO2浓度为600μmol/mol)两个处理，大豆整个生育期均在控制气室内，在大豆鼓粒期利用便携式气体交换系统LI-6400测定光合参数，测定叶绿素含量、糖代谢和脂肪代谢相关指标，并在收获期测定产量指标。结果表明：CO2浓度升高显著提高叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量，使大豆净光合速率和水分利用效率显著提高59.7%和63.2%；叶片中的蔗糖磷酸合成酶和异柠檬酸裂解酶活性在高CO2浓度下显著升高28.8%和215.0%，琥珀酸脱氢酶活性、乙酰辅酶A羧化酶和二酰基甘油酰基转移酶活性显著降低；CO2浓度升高使籽粒中可溶性糖含量、蔗糖含量、蔗糖合成酶和异柠檬酸裂解酶活性显著下降，但显著增加异柠檬酸脱氢酶(248.2%)、琥珀酸脱氢酶(75.0%)、乙酰辅酶A羧化酶活性(15.8%)；大豆的单株粒重、单株荚数和百粒重在CO2浓度升高条件下显著升高25.6%、23.4%和21.1%。研究表明，在高CO2浓度下，大豆鼓粒期叶片蔗糖代谢和磷酸戊糖途径代谢加强，三羧酸循环和脂肪代谢减弱，籽粒中蔗糖代谢减弱，磷酸戊糖途径、三羧酸循环和脂肪代谢加强。本研究结果将有助于了解CO2浓度升高条件下对大豆糖代谢和脂代谢的影响，为未来气候变化背景下大豆生产与管理提供理论依据。

• 单位
  山西农业大学