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山药(Dioscorea opposite Thunb.)为薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea L.)具有双子叶特性的单子叶植物的的根茎,块茎为其产品器官,药食两用植物,有较高的营养价值。近年来,对山药的研究主要集中于其化学成分分析、营养保健功能研究、生产栽培技术等,但对山药块茎发育过程中淀粉相关代谢酶活性的研究鲜有报道。本试验中对2个品种山药块茎膨大过程中淀粉的积累及其相关酶活性变化进行了研究,旨在揭示块茎形成的生理机制,为山药的优质高产提供实践指导与理论依据。以块茎性状差异明显且能在呼和浩特正常完成生育期的2个山药品种‘河北安平白山药’(DioscoreaoppositeThunb.)与‘毕克齐长山药’(DioscoreaoppositeThunb.)为试验材料,2017年4月种植于内蒙古农业大学山药资源研究圃,自7月15日起至收获每隔15d取1次样。3个生长发育阶段分别为块茎膨大始期(7月15日—8月15日)、块茎膨大盛期(8月16日—9月15日)、块茎膨大后期(9月16日—10月15日)。分别采集不同生长发育阶段的块茎,2个品种各选取3株作为生物学重复。测量块茎长度和周长,烘干后测量干物质含量,采用比色法对块茎膨大期间淀粉含量及淀粉酶(AMY)、ADPG焦磷酸化酶(ADPase)、蔗糖磷酸合酶(SPS)、淀粉合成酶(SSS)、酸性转化酶(AI)的活性变化进行分析。通过对2个山药品种淀粉、干物质的积累及与淀粉合成相关酶活性的分析,得到块茎的膨大和淀粉的积累均发生在中后期,说明块茎的膨大与淀粉合成有一定的正向关系。干物质、淀粉的积累,以及SSS、ADPase、SPS在山药块茎膨大过程中发挥着重要的作用。ADPase与淀粉含量成极显著正相关(P <0.01),相关系数为0.465,对山药块茎膨大过程中淀粉含量起关键调控作用;SSS控制着淀粉的合成速率;SPS促进了蔗糖的产生,蔗糖降解生成葡萄糖和果糖,用于淀粉的合成。对于短粗型的APB58品种SPS、ADPase、SSS起主要调控作用;对细长型的毕克齐长山药ADPase、SSS这两种酶起主要作用。综上所述,在山药块茎发育的过程中,短粗型块茎和细长型块茎山药分别通过不同酶的活性调控块茎的膨大。