（植物学专业论文）木薯块根淀粉形态发生与积累的酶活性动态初步研究.pdf

海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师的指导下 独立进行研究工作所取得的成果 除文中已经注明引用的内容外 本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本声明的法律结果由本人 承担 敝储戤 艰 日期 咖年石月 日 学位论文版权使用授权说明 本人完全了解海南大学关于收集 保存 使用学位论文的规定 即 学校有权保留并向国家有 关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权海南人学可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可以采 j 影印 缩印或扫描等复制手段保存和 汇编本学位论文 本人在导师指导下完成的论文成果 知识产权归属海南大学 保密论文在解密后遵守此规定 论文作者签名 寺三乏 日期 油一 年厂月 日 导师躲郁客恸 日期 硼 年 月 日 本人已经认真阅读 c a l l s 高校学位论文全文数据库发布章程 同意将本人的学位论文提交 c a l l s 高校学位论文全文数据库 中全文发布 并可按 章程 中规定享受相关权益 回盎途窒 堡奎卮溢丘 旦坐生 旦二生i 望竺生苤查 翩勰郴猕涸厉 日期 砌 年f 月 日 摘要 蔗糖的积累 运输及转化从 源 上影响库器官的发育及淀粉的积累 而库器官的发 育及淀粉合成直接关系到木薯淀粉产量 本研究选用形态特征及来源差异较大的三个木 薯品j f o p s c l 2 4 s c 8 a r 9 7 为材料 对植后1 0 0 至2 0 0 天块根膨大时期淀粉及其组分 的积累动态进行检测 分析不同木薯品种淀粉积累的规律及特点 研究功能叶的还原糖 蔗糖含量及蔗糖代谢关键酶的动态变化 分析源叶的生长状况 糖分积累及关键酶活性 动态变化与库器官淀粉含量的关系 研究库器官中还原糖含量 蔗糖含量 蔗糖代谢及 淀粉合成关键酶的动态变化 分析库器官糖分积累 蔗糖代谢及淀粉合成关键酶与块根 淀粉含量的关系 结果如下 1 对三个木薯品种植后1 0 0 天至2 0 0 天块根淀粉及其组分积累动态特征进行比较研究 结果表明 随着块根膨大发育 三个品种单株淀粉总量持续升高 而淀粉含量波动增加 植后1 2 0 至2 0 0 天总淀粉含量为a r 9 7 s c l 2 4 s c 8 a r 9 7 与其它两个品种差异显著 三个木薯品种块根淀粉积累量和积累速率变化随时间基本呈单峰曲线变化 s c l 2 4 和 s c 8 早于a r 9 72 0 天达到积累量和积累率的峰值 且三个木薯品种峰值处的积累速率为 s c l 2 4 s c 8 a r 9 7 由此可见 s c l 2 4 和s c 8 淀粉积累速率较快 而a r 9 7 淀粉积累的 持续期较长 三个品种块根支链淀粉含量 支链淀粉积累量和积累速率趋势与总淀粉相 似 s c 8 各时期的支链淀粉含量均值最低 a r 9 7 迟于s c l 2 4 和s c 82 0 天达到积累量和 积累率的峰值 三个品种在峰值处的积累速率为s c l 2 4 s c 8 a r 9 7 在氏o 0 5 水平 品种间直链淀粉含量差异不显著 而s c l2 4 和s c 8 块根支链淀粉和总淀粉含量与a r 9 7 差异显著 2 对植后1 0 0 天至2 0 0 天的木薯从 源 到 库 的一系列蔗糖代谢和淀粉合成关键 酶活性动态及与块根淀粉积累的相关性进行研究 结果表明 三个木薯品种叶片酸性转 化酶 a d 总体呈下降趋势 磷酸蔗糖合成酶 s p s 和中性转化酶州i 都呈单峰型曲线变 化 品种间比较 各时期a s 9 7 的a i 活性都较低 而s c l 2 4s p s 和n i 活性都较高 相 关性分析表明 s p s 与n i 极显著正相关 表明s p s 主要与n i 协同调节蔗糖的含量 叶片a i 活性与还原糖含量呈极显著正相关 与块根中淀粉含量极显著负相关 推断叶 片中酸性转化酶活性低 使叶片中分解产生的还原糖少 意味着有较多的蔗糖向块根中 转运 有利于块根淀粉的膨大 三个品种块根的a i n i 活性变化趋势一致 在块根膨大早期较高 而s s 活性峰 值出现较晚 且s c l 2 4 早于s c 8 和a r 9 7 达到峰值 块根n i 与a i 活性的极显著正相 i 关 与淀粉含量呈显著负相关 推测n i 和a i 可能协同作用 分解蔗糖产生的还原糖除 供作淀粉合成底物 还主要用于调节与库膨大发育有关的生长 淀粉含量却由于库器官 的快速膨大而略有下降 三个品种块根a g p a s e 活性有两个较高时期 第一个高峰时期 在早 中迟熟品种中存在差异 第二个高峰时期在早 中迟熟品种中较为一致 三个品 种块根s s s 和g b s s 都呈单峰曲线型变化 而s b e 总体呈下降趋势 a r 9 7 的a g p a s e 和s b e 酶的活性在整个生育期显著高于其他两个品种 相关性分析表明 a g p a s e 酶活 性与支链淀粉和总淀粉含量均达到极显著相关 检测该酶活性有可能用来评价库器官积 累淀粉能力 而其它淀粉合成关键酶与淀粉含量的相关性不显著 3 以3 个亲缘关系较远的高产华南木薯品种 s c l 2 4 s c 8 a r 9 7 为材料 介绍木薯 a g p a s e 和s b e 同工酶电泳及酶活性染色技术 并对木薯块根发育过程中两大家族的 s b e 的活性变化进行了跟踪观察 结合a g p a s e s b e 酶活性和淀粉含量检测 初步探 讨了木薯淀粉a g p a s e 和s 1 3 e 同工酶位点与淀粉含量及其组分的关系 同工酶分析表明 木薯a g p a s e 至少有6 个等位基因位点 a g p a a g p b a g p c a g p d a g p e a g p f 品种间具有多态性 a g p e 位点只在a r 9 7 中出现 初步判定同工酶位点a g p e 可能与 其较高的酶活性和淀粉含量有关 木薯分支酶有s b e i 和s b e i i 两个基因位点 其中 s b e i 至少有3 个等位基因位点 s b e ia s b e ib s b e ic 品种间具有多态性 而s b e i i 为单一条带 s b e i i 可能不具有遗传多样性 但活性大小在品种间和发育不 同阶段有差异 等位基因位点s b e ic 和s b e i i 可能对s b e 酶活性和支链淀粉含量贡 献较大 4 对s c l 2 4 组培苗贮藏根诱导中淀粉粒形态发生过程进行了观察 木薯贮藏根诱导初期 淀粉体内有数目不等的淀粉粒 随着淀粉粒的发育 淀粉体被膜破裂释放淀粉粒 观察 到贮藏根细胞内大部分淀粉是单粒的 对3 个木薯品种 s c l 2 4 s c 8 a r 9 7 植后1 2 0 天和1 6 0 天的块根进行了扫描电镜 和透射观察 透射电镜观察证明 块根膨大初期 大约植后1 2 0 天 多数淀粉体还未解 体 因此在同时期扫描电镜下观察到的结果主要是淀粉体还未解体时的形态 多极球体 等形态为多个淀粉粒在一个淀粉体发育 植后1 6 0 天 大量成熟淀粉体被膜解体 淀粉 体和淀粉粒同时存在 木薯块根淀粉粒主要为单粒淀粉 品种间复粒淀粉数量差异可能 与淀粉品质有关 扫描电镜结果表明 植后1 2 0 天 品种问淀粉体大小及空间排列差异 显著 s c l 2 4 淀粉体平均直径小 变异系数大 淀粉体间空隙较多 呈层状排布 s c 8 淀粉体大小较为一致 变异系数小 淀粉体排列紧密 呈束状排布 a r 9 7 淀粉体大小 n 及变异系数都较小 淀粉体排列较为疏松 成团状排布 植后1 6 0 天 三个品种块根的 淀粉充实程度显著增加 透射电镜下观察到木薯淀粉体的两种增殖方式 淀粉质体被膜出泡 外凸 以出芽 方式增殖 被膜向内出泡 在淀粉体内形成新的淀粉质体 淀粉体的大小 形态 空间 排列及增殖方式及效率可能是影响木薯块根淀粉充实程度和品质特性直接原因 5 对两个木薯主栽品种 s c l 2 4 s c 8 自盛暑期开始遮荫 对其淀粉迅速积累的膨大期 进行淀粉含量及相关酶分析 结合扫描电镜观察遮荫处理与正常光照下木薯块根贮藏淀 粉结构上的变化 探讨弱光对木薯贮藏淀粉积累的影响 结果表明 该试验设计的遮荫 处理下 改变了光合产物在 源 与 库 之间的分配 弱光对木薯块根淀粉含量及其 组成的影响较为显著 遮荫处理提高或显著提高了s c l 2 4 和s c 8 块根直链淀粉含量 降低了总淀粉含量和支链淀粉含量 以及支链淀粉与直支链淀粉的比率 遮荫处理 a g p a s e 活性在两个品种中均有降低 g b s s 活性增力n s c 8 或无显著变化 s c l 2 4 s s s 和s b e 活性在两品种表现完全不同 s s s 在s c l 2 4 活性增加 但在s c 8 品种中降低 s b e 活性则相反 即在s c 8 活性增加 但在s c l 2 4 品种中降低 我们推测总淀粉含量 及支链淀粉含量的下降可能与a g p a s e 活性有关 g b s s 活性增加与否与直链淀粉含量 相对应 s s s 和s b e 活性任一酶的下降都有可能降低支链含量 从组织结构看 遮荫 处理后的两品种淀粉充实度低 淀粉结构疏松 s c 8 单粒淀粉增多 结合淀粉含量和淀 粉粒大小分析表明 遮荫处理使贮藏淀粉中有更多直径较小的淀粉粒 遮荫影响淀粉粒 充实程度从而造成淀粉含量降低 关键词 木薯 蔗糖代谢 淀粉合成 淀粉体 淀粉粒 a b s t r a c t t h ea c c u m u l a t i o n t r a n s p o r t a t i o n a n dc o n v e r s i o no fs u c r o s ea f f e c tt h ed e v e l o p m e n to f c a s s a v a s t o r a g er o o t a n ds t a r c ha c c u m u l a t i o nf r o m s o u r c e a n d s t a r c hs y n t h e s i s w h i c h d i r e c t l yr e l a t e st ot h ey i e l do fs t a r c h t h ep e r i o df r o m10 0dt o2 0 0d a f t e rp l a n t i n g t h r e eh i g h y i e l da n df a rr e l a t e dc a s s a v ac u l t i v a r s s c 12 4 s c 8 a n da r 9 7 w e r eu s e df o rr e s e a r c h e s w h i c hc o n t r i b u t e di nt h ef o l l o w i n ga s p e c t s t h ec h a n g e so fr o o ts t a r c ha n di t sc o m p o n e n t a c c u m u l a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s t h ec h a n g e so fl e a fs u c r o s ec o n t e n t r e d u c i n gs u g a rc o n t e n ta n d e n z y m ea c t i v i t yi n v o l v e di ns u c r o s em e t a b o l i s m t h er e l a t i o nb e t w e e n r o o ts t a r c hc o n t e n ta n d l e a fg r o w t h s u c r o s ea c c u m u l a t i o na sw e l la sk e ye n z y m e sa c t i v i t yi n v o l v e di n s u c r o s e m e t a b o l i s m t h ec h a n g e so fr o o ts u c r o s ec o n t e n t r e d u c i n gs u g a rc o n t e n ta n dr o o te n z y m e a c t i v i t yi n c l u d i n gi ns u c r o s em e t a b o l i s ma n d s t a r c hs y n t h e s i s t h er e l a t i o nb e t w e e nr o o ts t a r c h c o n t e n ta n ds u g a rc o n t e n ta l o n gw i t he n z y m e sa c t i v i t yi n c l u d i n gi ns u c r o s em e t a b o l i s ma n d s t a r c hs y n t h e s i s 1 t h ec h a r a c t e r i s t i c so fs t a r c ha c c u m u l a t i o ni nc a s s a v as t o r a g er o o t sh a v eb e e ns t u d i e di nt h e t h r e ec a s s a v ac u l t i v a r s s c12 4 s c 8 a r 9 7 d u r i n gr o o td e v e l o p m e n tf r o m10 0dt o2 0 0d a f t e rp l a n t i n g t h eq u a n t i t yo ft o t a ls t a r c hp e rp l a n tw a sc o n t i n u o u s l yi n c r e a s e d b u tt h es t a r c h c o n t e n t w a si n c r e a s e da ti n t e r v a l s t h es t a r c hc o n t e n t w a ss i g n i f i c a n th i g h e ri na r 9 7 a m o n gw h i c hi tw a sa r 9 7 s c l 2 4 s c 8 t h ec o n t e n ta n dr a t eo f s t a r c ha c c u m u l a t i o na m o n g t h et h r e ec u l t i v a r sw a sc h a n g e di nt h ep a t t e r no fas i n g l e p e a kc h i v ed u r i n gr o o tm a t u r e p r o c e s s i n g i nw h i c hs c 12 4a n ds c 8w a sm u c he a r l i e rt or e a c ht h ep e a ki nc o n t e n t a n di n t h ep e a ko fr a t ew a ss c12 4 s c s a r 9 7 t h u s t h es t a r c ha c c u m u l a t i o ni ns c 12 4a n ds c 8 w a sf a s t e rt h a na r 9 7 b u ti tl a s t e dl o n g e r p e r i o di na r 9 7 t h et o t a lq u a n t i t y c o n t e n t a c c u m u l a t i o nr a t eo fa m y l o p e c t i nw a ss i m i l a ra st h o s eo ft o t a ls t a r c ha c c u m u l a t i o ni nt 1 1 e 缸e ec u l t i v a r s b e t w e e nt h ec u l t i v a r s t h ea v e r a g ev a l u eo fa m y l o p e c t i nc o n t e n t i ns c 8 l a sm u c hl o w e rt h a no t h e rt w oc u l t i v a r s b u tt h ep e a ko fa c c u m u l a t i o nr a t ea n dq u a n t i t yo f a m y l o p e c t i nw a sm u c hs l o w l ya p p e a r e di na r 9 7t h a ns c l 2 4a n ds c 8 a tt h el e v e lo f 尸 o 0 5 a m y l o s ec o n t e n t w a sn o ts i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n t b u t i tw a ss i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n ti n a m y l o p e c t i na n dt o t a ls t a r c hc o n t e n t a m o n gs c 12 4 s c 8a n da r 9 7 i v 2 t h ee n z l i m e si n v o l v e di ns u c r o s em e t a b o l i s ma n d s t a r c hs y n t h e s i sh a v eb e e ni n v e s t l g a t e d 仔o m s o u r c e t o s t o r a g er o o t s a n dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ne n z y m e sa n d s t a r c hc o n t e n to f s t o r a g er o o t sh a v eb e e nd i s c u s s e d t h er e s u l t sa r e a sf o l l o w s a ia c t i v i t yw a sd e c l i n e dd u 彻g r o o tm a t u r ep r o c e s s i n g a n dt h ea c t i v i t yo fs p sa n dn 1w a sc h a n g e di n t h ep a t t e mo fa s i n 翻e p e a l c u r v e t h ea ia c t i v i t yi na r 9 7w a sm u c h l o w e rt h a nt h a ti ns c 8o ra r 9 7 a n d s p sa n dn ia c t i v i t yi ns c 12 4w a sm u c hh i g h e rt h a nt h a ti ns c 8 o ra r 9 7 t h ea c t i v i t yo fs p s w a ss i g n i f i c a n t l yc o r r e l a t e dw i t ht h ea c t i v i t y o fn i s h o w i n gt h ec o o r d i n a t er e d u a t i o n1 n c o n t r o l l i n gs u c r o s ec o n t e n to fl e a f t h ea c t i v i t yo fa 1w a ss i g n i f i c a n t l y c o r r e l a t e dw i t ht h e a c t i v i t vo ft h er e d u c i n gs u g a rc o n t e n ti nl e a v e s b u tw a sn e g a t i v e l ys i g n i f i c a n t l yc o r r e l a t e d w i t ht h er o o ts t a r c hc o n t e n t i tc a nb ed e d u c e dt h a tt h el o w e r a c t i v i t yo fa ic o u l dp r o d u c e 1 e s sr e d u c i n gs u g a lw h i c hw a sp r o p i t i o u st os u c r o s et r a n s p o r t a t i o na n d r o o td e v e l o p m e n t n ec h a n g e so fa ia n dn ia c t i v i t yi ns t o r a g er o o t sa r ea l m o s ts i m i l a ra m o n g t h r e ec a s s a v a c u l t i v a r s a n db o t ho fm 锄s h o w e dh i g ha c t i v i t yi ne a r l yd e v e l o p i n gs t a g e t h ep e a ko f s s w a sm u c hs l o w l ya p p e a r e d b u tk e p th i g hl e v e li nt h el a t e rd e v e l o p i n gs t a g e t h ea c t i v i t yo f n 1w a ss i g n i f i c a n t l yc o r r e l a t e dw i t ht h ea ia c t i v i t yi nt h es t o r a g er o o t s b u tw a s n e g a t l v e l y s i g n i f i c a n t l vc o l l r e l a t e dw i t ht h er o o ts t a r c hc o n t e n t i t c a nb ed e d u c e dt h a tt h er e d u c i n gs u g a r d e p r i v e d 仔o ms u c r o s en o to n l yw a su s e df o rs u b s t r a t ei n s t a r c hs y n t h a s e b u ta l s op l a ya n i m p o r t a n tr 0 1 ei nt h er o o tg r o w t hr e g u l a t i o n s ot h a tt h e s t a r c hc o n t e n tm a yd e c l i n e ds l i g h t l y a sar e s u i to fr a p i ds w e l l i n go fr o o t t h eh i g h e ra c t i v i t y o fa g p a s ew a si d e n t i f i e da tt w o p e r i o d s a n dt h e6 r s tp e a ko fa g p a s ea c t i v i t ya r r i v e dm u c h e a r l i e ri ns c 8t h a nt h a ti ns c 12 4 a n da r 9 7 b u tt h es e c o n dp e a ka r r i v e da tt h es a m ep e r i o d t h ea c t i v i t y o fs o l u b l es t a r c h s y n t h a s e s s s g r a n u l e b o u n d s t a r c hs y n t h a s e g b s s w a sc h a n g e di n t h ep a t t e r no fa s i n g l e p e a kc u r v ed u r i n gr o o tm a t u r ep r o c e s s i n g t h ea c t i v i t yo f a g p a s ea n ds b ei na r 9 7 c u l t i v a rw i t hh i g h e rs t a r c hc o n t e n tw a sh i g h e rt h a nt h a ti n s c12 4a n ds c 8 t h ec o n t e n to f t o t a ls t a r c ha n da m y l o p e c t i nw a ss i g n i f i c a n t l yc o r r e l a t e dw i t ht h ea c t i v i t yo f a g p a s e b u tw a s n o tc o 盯e l a t e dw i t ht h ea c t i v i t yo fo t h e re n z y m e s g b s s s s sa n ds b e t h ea c t i v i t yo f a g p a s em a vb eu s e da u ss t a n d a r dt oe s t i m a t et h ec a p a b i l i t yo fs t a r c ha c c u m u l a t i o ni nc a s s a v a s t o r a g er o o t s 3 t h et h r e ec a s s a v ac u l t i v a r s s c 12 4 s c 8 a r 9 7 w i t hf a rr e l a t i o n s h i pa n dh i g h y i e l d i n g v w e r eu s e df o ra n a l y s i so ft h ei s o z y m ee l e c t r o p h o r e s i s t h ec o r r e l a t i o nb e t w e e ni s o z y m el o c u s e n z y m ea c t i v i t i e so fs b ea n da g p a s e a n ds t a r c hc o n t e n tw a si n v e s t i g a t e d t h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h e r ew e r ea tl e a s ts i xi s o z y m el o c ii na g p a s e a g p a a g p b a g p c a g p d a g p e a g p f w h i c hm a n i f e s t e dg e n e t i cd i v e r s i t ya m o n g t h r e ec u l t i v a r s t h el o c u so fa g p e o n l ya p p e a r e di na r 9 7 a n di tm a yc l o s e l yr e l a t ew i t hh i g h e ra g p a s ea c t i v i t ya n ds t a r c h c o n t e n t s b eim a n i f e s t e dg e n e t i cd i v e r s i t ya m o n gt h r e ec u l t i v a r s w h i l es b ei id i dn o t e x h i b i tg e n e t i cp o l y m o r p h i s m b u ts h o w e dd i f f e r e n ti na c t i v i t ya m o n gd i f f e r e n tv a r i e t i e sa n d r o o td e v e l o p i n gs t a g e s t h el o c io fs b e i ca n ds b ei im a yp r o v i d em u c hg r e a tc o n t r i b u t i o nt o s b ea c t i v i t ya n da m y l o p e c t i nc o n t e n t 4 b ys t u d y i n gt h es t a r c hd e v e l o p m e n to f t h ei n d u c e dc a s s a v as t o r a g er o o t si nv i t r oo fs c 12 4 i ti n d i c a t e dt h a ti nt h ee a r l ys t a g eo fs t a r c hg r a i nd e v e l o p m e n t an u m b e ro fs t a r c hg r a i n sw e r e d e v e l o p i n gi nac l o s e da m y l o p l a s tw i t hm e m b r a n e w i t ht h em a t u r a t i o no fa m y l o p l a s t t h e s t a r c hg r a n u l e sw e r er e l e a s e da n dm a n ys i n g l eg r a n u l e sw e r eo b s e r v e di ni n d u c e sc a s s a v a s t o r a g er o o t s t h es t o r a g er o o t so ft h et h r e ec a s s a v ac u l t i v a r s s c12 4 s c 8 a r 9 7 i n12 0a n d16 0da f t e r p l a n t i n gh a v e b e e ns c a n n e du n d e rs e m a n dt e m o u ro b s e r v a t i o n sb yt e m c o n f i r mt h a tt h e i m a g e ss a n n e db ys e m a t12 0dw e r et h ea m y l o p l a s t sw i t hm e m b r a n c ee n v e l o p e a n dt h e m o r p h o l o g yo fs t a r c hs u c ha sm o m u l t i d i m e n s i o n a lw e r e t h es t a r c hg r a n u l e sa to n ea m y l o p l a s t o nt h e16 0d a y sa f t e rp l a n t i n g t h em e m b r a n ee n v e l o p o fm a t u r ea m y l o p l a s tw a s d i s a g g r e g a t e d a n dm a t u r es t a r c hg r a n u l e sh a v eb e e nr e l e a s e df r o mt h ea m y l o p l a s t s b o t h a m y l o p l a s t s a n ds t a r c hg r a n u l e sc a nb eo b s e r v e di np a r e n c h y m a t h es t a r c hg r a n u l e si n c a s s a v am a i n l yc o n s i s to fm a n ys i m p l es t a r c hg r a i n s f e wo ft h e ma r ec o m p o u n ds t a r c h g r a n u l e t h ef r e q u e n c yo ft h e s t a r c hm u l t i g r a i nv a r i e s i nd i f f e r e n tc u l t i v a r sm a yb e i n t e r r e l a t e dt os t a r c hq u a n l i t y o u ro b s e r v a t i o n sb ys e ms h o wt h a tt h es i z e t h ea v e r a g e d i a m e t e r s p a t t e r na n da r r a n g e m e n ta r ed i v e r s i t ya m o n gt h et h r e ec a s s a v ac u l t i v a r s t h e a v e r a g es i z eo fa m y l o p l a s t si ns c 12 4a r es m a l l e s t b u tt h e i rc o e f f i c i e n to fv a r i a t i o na n d i n t e r s p a c e sa r el a r g e r t h eg r a n u l es i z eo fa m y l o p l a s t si n s c 8a r er e l a t i v eu n i f o r mw i t h s m a l l e rc o e f f i c i e n to fv a r i a t i o na n dt i g h ta r r a n g e m e n t h o w e v e ri na r 9 7 t h eg r a n u l es i z ea n d c o e f f i c i e n to fv a r i a t i o na r es m a l l e r w h i l et h ei n t e r s p a c e sa r el a r g e r s e mi m a g es h o w e dt h a t v l o ft h ea m y l o p l a s t sa r es t r a t i f o r m l ya r r a n g e di nz y l e m a r r a n g e di ns c 8 a n dg r a n u l a r l ya r r a n g e di na r 9 7 o n g r a n u l e sw e r e i n c r e a s e dr e m a r k a b l e l y p a r e n c h y m ai n s c12 4 s a r c i n i f o r m l y t h e16 0d a y sa f t e rp la n t i n g t h es t a r c h u n d e rt e m m op a t t e m s o fp r o l i f e r a t i o nw e r eo b s e r v e d 1 e n v e l o p e d i l a t e sa n d i n v a g i n a t e st of o mn e wa m y l o p l a s t s 2 t h ea m y l o p l a s te n v e l o p eb u d s t of o r mt h ed o u b l e m e m b r a n ev e s i c l e t h es i z e a r r a n g e m e n t t h ep a t t e r n a n de f f i c i e n to fp r o l i f e r a t i o nm a y m a y b et h ei m m a n e n tc a u s eo f c h a r a c t e rd i f f e r e n c e 5 t w oc a s s a v ac u l t i v a r ss c 12 4a n ds c 8w e r eu s e df o rt h es t u d yo fs t a r c hs y n t h e s i sa n d a c g u m u l a t i o ni ns t o r a g er o o t si nr e s p o n s et os h a d i n gl i g h tt o r e d u c el i g h ti n t e n s i t yf r o mt h e e a r l ys t a g e 7 0da f l e rp l a n t i n g t os t o r a g e r o o tf i l l i n gs t a g e s 16 0da f t e rp l a n t i n g t h es t a r c h a c c u m u l a t i o n s t a r c hs t r u c t u r e sa n da c t i v i t i e so ft h ee n z y m e si n v o l v e d i n s t a r c hs y n t h e s i s h a v eb e e ne x a m i n e da tt h ed e v e l o p i n gs t a g e s o fc a s s a v as t o r a g er o o t s t h er e s u l t ss h o w e d t h a tt h es h a d i n gt r e a t m e n t s t h a sc h a n g e d t h ed i s t r i b u t i o n o ft h e p r o d u c t f r o m d h o t o s y n t h e s i sb e t w e e nt h e s o u r c e a n d s t o r a g e o r g a n s t h ec o n t e n to f t o t a ls t a r c ha n d a m y l p e c t i nw a sr e m a r k a b l yr e d u c e d b u tt h ea m y l o s ec o n t e n tw a ss i g n i f i c a n t l y 1 n c r e a 8 e d1 n c o m d a n s o nt ot h ec o n t r o l c k n os h a d i n gl i g h t t h er a t i oo fa m y l o s e t oa m y l o p e c t i ni ns t c o n d i t i o n sw a ss i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h a to fc k t h ea c t i v i t yo fa d e n o s i n ed i p h o s p h a t e g l u c o s ep y r o p h o s p h o r y l a s e a g p a s e i ns h a d i n gc o n d i t i o n s w a ss i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h a t i nc o n t r 0 1p l a n t s t h ea c t i v i t yo fg b s sw a si n c r e a s e di ns c 8 b u tn oo b v i o u s l yc h a n g e di n s c12 4 t h ea c t i v i t yo fs s sw a si n c r e a s e di ns c 12 4 b u tw a sd e c r e a s e di ns c 8 w h i c hw a s c o n t r a s tt os b e i tw a si n c r e a s e di ns c 8 b u tw a sd e c r e a s e di ns c 12 4 i ts u g g e s t st h a tt h e 1 0 wa c t i v i t vo fa g p a s er e s u l t e df r o ms h a d i n gl i g h tm a y r e l a t et ot h el o w e rt o t a ls t a