1、甜瓜是一種重要的園藝植物，由于具有良好的口感和豐富的營養(yǎng)，因此深受廣大群眾熱愛，并在全國各地廣泛栽培。但是我國甜瓜的品質(zhì)相對(duì)較差，經(jīng)濟(jì)效益不高，我國已經(jīng)加入WTO，甜瓜市場(chǎng)面臨著國際化的競(jìng)爭(zhēng)，提高甜瓜品質(zhì)的任務(wù)迫在眉睫。
　　 含糖量是甜瓜品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，它不僅影響甜瓜的口感和著色，還是合成有機(jī)酸、維生素、類胡蘿卜素等營養(yǎng)成分的基礎(chǔ)物質(zhì)，因此研究甜瓜糖分積累機(jī)理對(duì)改善甜瓜品質(zhì)具有重要意義。甜瓜中的可溶性糖主要包括蔗糖、果糖、

2、葡萄糖，而成熟甜瓜中60％以上的可溶性糖是蔗糖，因此蔗糖含量的高低決定了甜瓜的品質(zhì)。影響蔗糖代謝的酶主要有蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、酸性轉(zhuǎn)化酶(AI)和中性轉(zhuǎn)化酶(NI)，其中SPS活性的提高和AI活性的降低是蔗糖積累的首要條件，改變SPS的活性可能會(huì)改變蔗糖的代謝模式。SPS對(duì)光合產(chǎn)物在蔗糖和淀粉之間的分配具有重要的調(diào)控作用，另外，SPS還參與了植物的光合作用。因此，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)的方法改變蔗糖代謝酶的活性對(duì)甜

3、瓜品質(zhì)育種具有重要的意義。本研究在前期工作(克隆SPS基因、構(gòu)建表達(dá)載體、遺傳轉(zhuǎn)化)的基礎(chǔ)上獲得了轉(zhuǎn)反義SPS基因和正義SPS基因的甜瓜株系，并對(duì)其后代進(jìn)行了SPS基因功能的鑒定，為改善甜瓜品質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。研究的主要結(jié)果如下：
　　 1.測(cè)定了轉(zhuǎn)正反義SPS基因的甜瓜植株與對(duì)照不同發(fā)育期的生長(zhǎng)勢(shì)，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)反義SPS基因的甜瓜株系生長(zhǎng)勢(shì)(包括株高、莖粗、葉面積)明顯變?nèi)酰D(zhuǎn)正義SPS基因的株系生長(zhǎng)勢(shì)均比對(duì)照強(qiáng)。
　　

4、 2.對(duì)轉(zhuǎn)正反義SPS基因的甜瓜植株與對(duì)照不同發(fā)育期的凈光合速率進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)反義SPS基因的株系的凈光合速率均比對(duì)照低，然后對(duì)葉綠體超微結(jié)構(gòu)的觀察發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因株系中的葉綠體大部分受到破壞，這可能是造成凈光合速率降低的重要原因；轉(zhuǎn)正義SPS基因的株系中的凈光合速率比對(duì)照高，尤其是T-5株系，通過觀察葉綠體超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，盡管T-5株系中每個(gè)基粒中的基粒片層數(shù)少于對(duì)照，但T-5株系每個(gè)細(xì)胞中的葉綠體個(gè)數(shù)大于對(duì)照，因此，其光合性能

5、要比對(duì)照強(qiáng)。
　　 3.對(duì)轉(zhuǎn)基因株系和對(duì)照植株果實(shí)不同發(fā)育期的蔗糖、果糖、葡萄糖及SPS活性進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)反義SPS基因株系的果實(shí)SPS活性各個(gè)發(fā)育期均低于對(duì)照，而轉(zhuǎn)正義SPS基因株系的果實(shí)SPS活性均高于對(duì)照；此外，轉(zhuǎn)反義SPS基因的果實(shí)蔗糖含量各個(gè)發(fā)育期都有不同程度的降低，而轉(zhuǎn)正義SPS基因的果實(shí)蔗糖含量各個(gè)時(shí)期都高于對(duì)照，成熟果實(shí)中T-5株系的果實(shí)蔗糖含量比對(duì)照提高22％。以上結(jié)果表明SPS活性的高低是蔗糖積累

6、的關(guān)鍵因素和必要前提。
　　 4. 通過測(cè)定轉(zhuǎn)基因果實(shí)與對(duì)照果實(shí)的發(fā)育速度，結(jié)果表明，與對(duì)照相比，整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期，轉(zhuǎn)反義基因的果實(shí)生長(zhǎng)較為緩慢，至果實(shí)成熟時(shí)，轉(zhuǎn)基因株系T-1和T-2單果重分別比對(duì)照降低25％和18％；轉(zhuǎn)正義基因的果實(shí)生長(zhǎng)較快，尤其是T-5株系，成熟果實(shí)的單果重比對(duì)照提高26.4％。因?yàn)檎崽鞘侵参锷L(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)物質(zhì)，是許多代謝反應(yīng)的底物，因此可以說明葉片中蔗糖含量的高低影響了甜瓜果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育。
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7、. 通過測(cè)定反義株系與對(duì)照植株葉片中蔗糖/淀粉比率日變化，闡明了SPS在碳水化合物合成方向方面的重要作用。研究結(jié)果表明，SPS活性在對(duì)照及轉(zhuǎn)基因株系葉片中的活性均隨著光強(qiáng)的變化而變化，呈現(xiàn)一個(gè)單峰趨勢(shì)，均在12:00時(shí)達(dá)到最大值，葉片中蔗糖含量的變化趨勢(shì)與SPS活性基本一致，而淀粉含量的變化趨勢(shì)是：T-1、T-2株系淀粉含量大體趨勢(shì)一直升高，而對(duì)照葉片中淀粉含量則是前期稍降低后升高的趨勢(shì)，因此蔗糖/淀粉比率均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，而對(duì)