玉米果穗不同部位籽粒激素含量及其与胚乳发育和籽粒灌浆的关系

以玉米品种登海11为材料, 分别进行大田和温室试验, 观察灌浆期果穗不同部位籽粒玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)、吲哚-3-乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA₃)含量变化及其与胚乳发育和籽粒灌浆的关系。结果显示, 籽粒最大胚乳细胞数目、最大胚乳细胞增殖速率及平均速率、最大灌浆速率、平均灌浆速率和百粒重表现为果穗下部籽粒>中部籽粒>上部籽粒。在胚乳细胞活跃增殖期或活跃灌浆期, 籽粒Z+ZR、IAA和ABA含量以果穗下部籽粒最高, 中部籽粒其次, 上部籽粒最低。GA₃含量则为果穗上部籽粒>中部籽粒>下部籽粒。两个试验的结果趋势一致。胚乳细胞增殖速率和籽粒灌浆速率与籽粒Z+ZR、IAA和ABA含量呈极显著正相关, 与籽粒GA₃含量呈显著负相关。说明玉米果穗上部籽粒轻主要是由于这些籽粒的胚乳细胞增殖速率小, 导致其胚乳细胞数少, 这与其灌浆期较低的Z+ZR、IAA和ABA含量及较高的GA₃含量有密切关系。     

小麦花后高温对籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响

试验探讨了花后高温对小麦籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响, 结果表明： 花后高温时间对 籽粒 发育及粒重影响表现为： 20～22天>12～14天>5～7天>1～3天>28～30天>对照。 高温短时 间内提高籽粒胚乳细胞分裂速率, 但由于胚乳细胞分裂时间明显缩短, 而减少最终胚乳细 胞数, 显著降低粒重。 局部高温处理对籽粒重有显著影响     

小麦籽粒形成期间氨基酸含量的平衡性分析

通过对蛋白含量不同的四个小呼喊在籽粒灌浆期（花后１２天）、乳熟期（花后１８天）和成熟期的氨基酸含量的测定发现,籽粒中氢氨基酸总量在籽粒形成过程中表现为递增趋势,大多数氨基酸含量随闰发育进呈递增趋势,赖氨酸（ｌｙｓ）含量则大体随籽粒发育进展呈减少趋势,通过对供试品种必需基酸的平衡性分析表明,亮酸和酷氢酸十苯丙氨酸的含量基本接近要求,其它六种必需氨基酸均没有达到标准要求,赖氨酸为第一限制氨基酸,共氨酸     

玉米籽粒突变体smk7的表型分析和基因定位

利用甲基磺酸乙酯(EMS)对玉米自交系B73进行诱变,获得一个可以稳定遗传的小籽粒突变体smk7(small kernel 7)。smk7成熟籽粒表现为体积变小,胚和胚乳发育缺陷,百粒重显著降低。突变籽粒发芽率仅为10%,且幼苗黄化不能生长成正常植株。成熟smk7胚乳中淀粉、蛋白、油分含量与野生型籽粒相比无显著差异,但突变体胚乳淀粉粒体积明显变小且形状不规则。smk7突变籽粒在授粉后12 d即可观察到明显的小籽粒和空瘪表型,石蜡切片显微观察显示突变籽粒的胚和胚乳发育迟缓,胚乳基部转移层细胞(BETL)相对于野生型细胞壁向内生长减少,发育受阻。用杂合植株(+/smk7)与多个自交系分别杂交,构建不同背景的F2分离群体,遗传分析结果表明该性状受单隐性核基因控制。利用靶向测序基因型分型(genotyping by target sequencing,GBTS)技术将基因初定位于2号染色体短臂,进一步精细定位发现该基因位于RM1433917和RM1535316两个标记之间约120 kb的物理范围内,共有8个蛋白编码基因。本研究为进一步克隆和解析SMK7基因调控玉米籽粒发育的分子机制奠定了基础。     

热胁迫对玉米籽粒生长和发育的影响

玉米授粉后的10—12天是玉米籽粒发育的一个关键时期。这个时期决定着籽粒以后的生长和发育。决定着胚乳积累干物质的能力,并且影响着形成胚乳细胞和淀粉粒的数目,在玉米的生殖生长期间,外界温度经常比它所需要的最适温度高,在最适温度(25℃)以上,每增加1℃将导致籽粒产量降低3%—4%,因此研究高温胁迫对玉米籽粒发育的破坏和限制机制非常重要。 我们实验室的研究表明:在玉米胚乳细胞分裂和淀粉体生物合成期间,高温胁迫使胚乳细胞的分裂速率和持续时间降低。因此,导致细胞的数目和淀粉体的     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分的影响

研究了5种玉米胚乳突变基因（o2.su1,sh2,bt2,wx)及其互作对籽粒百粒重、蛋白质含量及蛋白质组分（精蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白）的影响,并观察了蛋白质组分在突变体籽粒发育过程中的变化。结果表明,与正常型相比,o2,su1,sh2,bt2单突变体和各种双突变体均不同程度降低百粒生和增加蛋白质含量;蛋白质组分中,醇溶蛋     

大麦籽粒β-葡聚糖含量的积累规律

为了解不同播期对大麦籽粒β-葡聚糖含量的影响及大麦籽粒β-葡聚糖含量的积累规律,以‘苏啤6号’和‘藏青25’为试验材料,在2年3个播期下,测定开花后多个时期大麦籽粒β-葡聚糖含量。结果表明,不同播期下,‘苏啤6号’籽粒β-葡聚糖含量无差异,‘藏青25’籽粒β-葡聚糖含量差异显著,播期为11月上旬时β-葡聚糖含量最高;在正常播期下（10月下旬）,大麦β-葡聚糖含量从开花到开花后30天间,呈逐渐增长的趋势,开花后30天以后趋于稳定;花后籽粒β-葡聚糖含量的积累速率在花后1~5天、20~25天积累速率呈现峰值。播期对不同大麦品种籽粒β-葡聚糖影响不同,花后1~5天、20~25天是大麦籽粒β-葡聚糖含量积累的关键期。     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响：Ⅳ,籽粒各成份之间的关系…

本文在分析ｓｕ１，ｓｈ２，ｂｔ２，ｏ２ｗｘ玉米胚乳乳突变基因与互作对籽粒成分影响的基础上，探讨了胚乳突变基因影响下籽粒各成分之间的关系并讨论了这些玉米品质改良的意义，研究表明，玉米胚乳突变基因及其互作可以不同程度地增加籽粒蛋白质、赖氨酸、可溶性糖、还原糖，清蛋白，球蛋白及谷蛋白含量，降低淀粉和醇溶蛋白含量，但突变体百粒重多明显降低，在籽粒各成分的关系中，百粒重，淀粉和醇溶蛋白含量三性状呈正相关关系     

植物调节剂分期施用对玉米籽粒胚乳及淀粉粒发育的影响

为了探究外源植物生长调节剂对籽粒充实过程的影响,利用胚乳细胞数目计数、淀粉粒度分析等方法对玉米自交系B73籽粒的发育过程进行了探究。主要探讨了拔节期喷施乙烯利以及吐丝期喷施生长调节剂对籽粒灌浆过程、胚乳细胞发育以及淀粉粒发育的影响。结果表明:拔节期喷施乙烯利之后在DAP 20灌浆速率与对照组相比下降约17. 7%,在DAP 44玉米籽粒百粒质量与对照组相比下降约11. 3%。在DAP 12,乙烯利处理之后的胚乳细胞数目与对照组相比显著下降22. 9%,且淀粉粒在胚乳细胞面积为IV、V和VI范围内的胚乳细胞内的数目显著减少。在授粉后不同时期乙烯利处理组(处理B)中的淀粉粒直径的分布范围与对照组中淀粉粒直径的分布范围显著差异。在吐丝期搭配使用脱落酸(Abscisic acid,ABA)(处理E)的胚乳细胞数目和淀粉粒分布与处理B结果差异不显著。搭配使用1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)(处理C)或者6-苄氨基嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)(处理D)后,与处理B相比提高了百粒质量、籽粒灌浆速率、淀粉粒的直径分布范围以及胚乳细胞内的淀粉粒数目,其中处理D中玉米百粒质量和淀粉粒数目与对照组差异不显著。该结果可以为进一步研究调节剂在玉米上的应用提供一些理论依据。     

水稻籽粒库强与其淀粉积累之间关系的研究

本试验以源限制型水稻品种亚优2号、献改优63和汕优63为材料，研究籽粒发育过程中籽粒库强与其淀粉积累之间的关系。结果表明：（1）强、弱势粒淀粉积累与其胚乳细胞的数目密切相关，两者表现出明显的同步性；（2）强势粒蔗糖合成酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶和淀粉合成酶最大活性高峰出现时间显著早于弱势粒的出现时间，     

杂交水稻主要亲本材料的垩白性状及其胚乳结构电镜扫描

【研究目的】针对杂交稻米品质问题，研究杂交稻亲本垩白形成与胚乳细胞形态结构和发育以及与淀粉粒之间的关系，为进一步研究杂交稻米高垩白形成机理奠定基础；【方法】对几个应用面积较大的杂交稻主要亲本和两个米质对照品种，按GB/T17891-1999方法调查其垩白性状，对其米粒胚乳结构和淀粉粒的采用扫描电镜观察分析；【结果】亲本材料间垩白性状差异首先表现在垩白率上，其次为垩白度，最后为垩白面积。高垩白的保持系和桂朝2号垩白主要发生在中、腹部，而相对低垩白的恢复系主要在中部，腹白少或无。垩白度与垩白率间存在明显的线性关系，与垩白面积无明显相关性。淀粉粒在米粒横断面上分布的均匀性与垩白率和垩白度有较大的相关性，分布越均匀则垩白率和垩白度越小；而长方柱状细胞层数和多少与垩白率和垩白度有一定的相关性但不明显。5个恢复系和3个保持系垩白米粒的背部淀粉粒普遍发育良好而中部较差；保持系与恢复系的差异主要表现在腹部淀粉粒的发育形态上。【结论】杂交稻保持系与恢复系的垩白发生部位有所差异，垩白形成与其淀粉粒的分布有重要关系；中、腹部淀粉粒发育异常容易产生垩白，主要受胚乳细胞生理发育规律的影响。     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响研究 Ⅳ.籽粒各成分之间的关系及其对品质改良的意义

本文在分析su1,sh2,bt2,o2,wx玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分影响的基础上,探讨了胚乳突变基因影响下籽粒各成分之间的关系并讨论了这些关系对玉米品质改良的意义。研究表明,玉米胚乳突变基因及其互作可以不同程度地增加籽粒蛋白质、赖氨酸、可溶性糖、蔗糖、还原糖、清蛋白、球蛋白及谷蛋白含量,降低淀粉和醇溶蛋     

微胚乳超高油玉米整个灌浆过程中籽粒和胚乳细胞的生长分析

试验以高油玉米115为对照,对微胚乳超高油玉米在整个灌浆过程中,籽粒灌浆的生长进行分析,结果表明,籽粒活跃灌浆期和指数增长期比较短;对胚乳细胞数目的增殖分析知,微胚乳超高油玉米的胚乳细胞数目较少。对两类玉米灌浆过程中灌浆速度、灌浆持续期和胚乳细胞数与整粒干重的关系进行通径分析知:两类玉米整粒干重差异主要受胚乳细胞数与灌浆持续期的影响;对微胚乳超高油玉米籽粒来说,整粒干重的差异,并不主要受胚乳细胞数与灌浆持续期的影响,可能还有相对重要性状的影响,这还有待于进一步研究。     

优质蛋白玉米籽粒性状的遗传效应

选用8个胚乳性状差异显著的优质蛋白玉米(QPM)自交系, 采用Griffing I交配设计组配, 通过对亲本、F₁和F₂的鉴定, 探讨主要籽粒性状的遗传效应和杂种优势, 为有效利用热带硬质QPM种质改良、扩增我国温带QPM种质以及QPM籽粒性状改良和硬质QPM品种选育提供依据。结果表明, 籽粒百粒重、百粒体积、胚乳修饰度和籽粒密度在F₁和F₂代都表现一定的正向杂种优势; 胚乳修饰度在F₁代存在正反交差异, 母体效应明显; 4个性状的F₂代表型值与中亲值的相关性最大; 百粒重和百粒体积主要受母体效应控制, 基因效应以显性效应为主; 胚乳修饰度主要受种子直接效应控制, 基因效应以加性效应为主; 籽粒密度主要受母体效应控制, 基因效应以加性效应和显性效应同等重要。这4个籽粒性状的细胞质效应均较小, 主要受核基因控制。     

弱光胁迫对不同基因型玉米籽粒发育和碳氮代谢的影响

以不耐阴型玉米豫玉22和耐阴型玉米郑单958为试验材料,设置自然光照和弱光胁迫2个处理,研究弱光胁迫对不同基因型玉米籽粒建成和碳氮代谢的影响,探求弱光胁迫下碳氮代谢与籽粒建成的关系。结果表明,弱光胁迫下,玉米籽粒生长发育减缓,败育数增加,体积和干重降低;果穗顶部籽粒可溶性糖、蔗糖含量和全氮含量升高, 淀粉含量和碳氮比降低;豫玉22胚乳细胞中淀粉粒密度降低,郑单958与对照相近。弱光胁迫下,不耐阴型玉米豫玉22果穗籽粒的生长发育减缓程度大于耐阴型玉米郑单958,同一基因型果穗顶部籽粒生长发育减缓程度大于中部籽粒,耐阴型玉米郑单958在恢复自然光照后籽粒体积、干重、籽粒碳氮含量和碳氮比与对照之间的差异均小于豫玉22,表现出更强的补偿效应。淀粉合成能力和碳氮比的下降可能是弱光胁迫条件下籽粒发育不良以致最终造成败育的主要原因。     

穗肥施用时期对水稻籽粒中胚乳蛋白积累的影响

以武香粳9号为材料研究了不同穗肥施氮时期对水稻籽粒蛋白质积累的影响.结果表明:穗肥的施用提高了籽粒发育过程中单位干重蛋白质含量,以在倒0.5叶施用氮素穗肥影响最大;随施肥时期的延迟,稻米粗蛋白和谷蛋白含量逐步上升,醇溶蛋白含量逐渐降低;倒2.5叶施氮减少了强、弱势粒中蛋白组分的分布和含量,倒0.5叶施氮与此相反;胚乳     

Grain development and endoreduplication in maize and the impact of heat stress

The post-anthesis development of growing maize kernels is strongly affected by heat stress. The maize cultivar “Spezi” was used to quantify this effect in kernels from 14 days after flowering until maturity. Day/night temperature of control plants was 25/20°C. Stress of 40/25°C was given for seven days or continuously up to maturity. Kernels were analysed weekly for dry matter and extractable DNA. In addition the ploidy levels and the DNA content in intact cell nuclei were determined by flow cytometry. The dry matter reduction started immediately after heat treatment and reached, at maturity, 40% for temporary heat stress and 60% for permanent heat stress. The reduction of extractable DNA started later and was not as extensive. Endopolyploidy was found in all kernel tissues, namely embryo, endosperm and pericarp. In endosperm, 3C nuclei reached their maximum number at approximately 14–17 days, and cells with higher ploidy levels between 21 and 26 days after flowering. Later on 6C nuclei were dominant. The DNA content in intact cells of the endosperm reached a maximum 21 days after flowering. This maximum was lower for heat stress variants and decreased more rapidly. Heat stress can vary from year to year under field conditions. Since heat stress changes the ratio between embryo and endosperm DNA in the direction of a higher portion of embryo DNA at maturity, this has an influence on the measured content of GM DNA from GM pollen transfer into conventional maize fields.     

高油玉米含油率、籽粒结构与氮钾施用量的通径分析

通过不同氮、钾处理,研究了微胚乳超高油玉米籽粒的胚、胚乳的纵切面积、胚/胚乳纵切面积及氮、钾施用量与籽粒含油率的相关性。试验结果表明：胚/胚乳面积比对微胚乳玉米籽粒含油率的影响最大,其通径系数（P3y）为3.7557,其次是胚面积,(P2y)为1.8027,胚乳面积影响最小(P2y)为-0.0358, 氮、钾肥施用量都是通过胚/胚乳面积比而对含油率产生间接的效应。