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种(SC124、SC8、Arg7)为材料,对植后100至200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100天至200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120至200天总淀粉含量为Arg7>SC124>SC8, Arg7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,SC124和SC8早于Arg720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SC124>SC8>Arg7。由此可见,SC124和SC8淀粉积累速率较快,而Arg7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,SC8各时期的支链淀粉含量均值最低,Arg7迟于SC124和SC820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SC124>SC8>Arg7。在P<0.05水平,品种间直链淀粉含量差异不显著,而SC124和SC8块根支链淀粉和总淀粉含量与Arg7差异显著。2、对植后100天至200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(AI)总体呈下降趋势,磷酸蔗糖合成酶(SPS)和中性转化酶(NI)都呈单峰型曲线变化；品种间比较,各时期Arg7的AI活性都较低,而SC124 SPS和NI活性都较高。相关性分析表明,SPS与NI极显著正相关,表明SPS主要与NI协同调节蔗糖的含量；叶片AI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AI、NI活性变化趋势一致,在块根膨大早期较高,而SS活性峰值出现较晚,且SC124早于SC8和Arg7达到峰值；块根NI与AI活性的极显著正相关,与淀粉含量呈显著负相关,推测NI和AI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AGPase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SSS.和GBSS都呈单峰曲线型变化,而SBE总体呈下降趋势,Arg7的AGPase和SBE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,AGPase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(SC124、SC8、Arg7)为材料,介绍木薯AGPase和SBE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SBE的活性变化进行了跟踪观察,结合AGPase、SBE酶活性和淀粉含量检测,初步探讨了木薯淀粉AGPase和SBE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AGPase至少有6个等位基因位点(AGPa、AGPb、AGPc、AGPd、AGPe、AGPf).品种间具有多态性。AGPe位点只在Arg7中出现,初步判定同工酶位点AGPe可能与其较高的酶活性和淀粉含量有关。木薯分支酶有SBE-Ⅰ和SBE-Ⅱ两个基因位点,其中SBE-Ⅰ至少有3个等位基因位点(SBE-Ⅰa、SBE-Ⅰb、SBE-Ⅰc),品种间具有多态性；而SBE-Ⅱ为单一条带,SBE-Ⅱ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SBE-Ⅰc和SBE-Ⅱ可能对SBE酶活性和支链淀粉含量贡献较大。4、对SC124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(SC124、SC8、Arg7)植后120天和160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120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160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120天,品种间淀粉体大小及空间排列差异显著,SC124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；SC8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；Arg7淀粉体大小及变异系数都较小,淀粉体排列较为疏松,成团状排布；植后160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(SC124、SC8)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SC124和SC8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AGPase活性在两个品种中均有降低；GBSS活性增加(SC8)或无显著变化(SC124)；SSS和SBE活性在两品种表现完全不同,SSS在SC124活性增加,但在SC8品种中降低,SBE活性则相反,即在SC8活性增加,但在SC124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AGPase活性有关；GBSS活性增加与否与直链淀粉含量相对应；SSS和SBE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,SC8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。