Page 199 - 农业种植技术管理与可持续发展

第七章 粮食作物高产栽培生理

其稳定性与 StCDF1 有关，StCDF1 的过表达株系中 StCOL1/2 表达水平降低，促
进 StSP6A 的表达，进而促进块茎形成。StCEN1 与 StSP6A 竞争结合 St14-3-3 与
StFD 相互作用形成“反义成薯素”，抑制块茎形成。这些基因之间相互协作、

相互制约，共同构成了复杂而精细的马铃薯块茎形成分子调控网络。
（二）基因调控网络​
马铃薯块茎形成涉及多个基因之间的相互作用，构成了一个复杂的基因调控
网络。在这个网络中，光周期途径、激素信号途径、碳水化合物代谢途径等多条
信号通路相互交织、协同作用，共同调控着块茎的形成过程。

光周期调控是马铃薯块茎形成的重要调控机制之一，以 CO/FT 为核心的调
控网络在其中发挥关键作用。在短日照条件下，马铃薯叶片中的 StBEL5 诱导
StSP6A 表达，StSP6A 蛋白运输到匍匐茎，促进块茎形成；而在长日照条件下，

StSP5G 通过抑制 StSP6A 的表达活性抑制块茎形成。同时，StCOL1、StCOL2 等
基因通过与 StCDF1 相互作用，调节 StSP6A 的表达，参与光周期调控块茎形成
的过程。研究发现，在不同光周期条件下，这些基因的表达水平会发生显著变化，
从而影响块茎的形成时间和数量。

激素信号在马铃薯块茎形成中也起着不可或缺的作用。赤霉素（GA）、细
胞分裂素（CK）、脱落酸（ABA）等激素通过调节相关基因的表达，参与块茎
形成的调控。赤霉素能够抑制块茎的形成，而细胞分裂素则促进块茎的形成。在
激素信号通路中，一些基因如 StGA20ox1 等，受到其他基因的调控，进而影响

激素的合成和代谢，最终影响块茎的形成。例如，StSP6A 可以诱导 StGA20ox1
表达，调节赤霉素的合成，从而促进块茎形成。
碳水化合物代谢相关基因在马铃薯块茎形成过程中也至关重要。淀粉合成相
关基因（如腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉合成酶等）的表达受到其他基因

的调控，影响淀粉的合成和积累，进而影响块茎的膨大。一些转录因子可以结合
到这些基因的启动子区域，调节其表达水平，从而影响碳水化合物的代谢和分配，
为块茎的形成和发育提供物质基础。
这些不同途径中的基因之间存在着广泛的相互作用和交叉调控。光周期途径

中的基因可能通过调节激素信号途径中基因的表达，间接影响块茎形成；激素信
号途径中的基因也可能与碳水化合物代谢相关基因相互作用，共同调控块茎的发
育。这种复杂的基因调控网络使得马铃薯能够根据外界环境条件和自身生长状态，

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