玉米胚乳的发育及其养分输入的途径

采用树脂包埋切片法观察了玉米籽粒的结构和胚乳细胞的发育，主要结果如下：（１）玉米胚乳细胞的增殖为有丝分裂，籽粒的鲜重与胚乳细胞数量呈正相关；（２）玉米胚乳囊呈“瓢”状，授粉后第３ｄ游离核间出现细胞壁；（３）角质胚乳的形成与淀粉体充实有关，处在籽粒中上部边缘的胚乳，因其中淀粉体发育好而角质胚乳；（４）由背部维管束运来的养分经珠心突起先卸至质外体，其后再由糊粉层细胞吸收；（５）在靠近籽粒基部维管束的胚     

3类谷物胚乳淀粉体形态发育的比较

以小麦、水稻和玉米不同发育天数的颖果和成熟籽粒为试材,对这3类谷物近糊粉层、中央胚乳细胞内淀粉体的发育过程及成熟籽粒淀粉粒的形态结构进行系统观察和比较。结果表明:①随着颖果的生长,这3类谷物中央胚乳细胞淀粉体形态发生不同转变,小麦由长条形转变为不规则形,水稻由梭形向椭球形转变,玉米由圆球形转变为不规则形。②在颖果发育后期,小麦、水稻和玉米近糊粉层胚乳细胞中淀粉体体积明显小于中央胚乳。③在成熟籽粒里,小麦淀粉体分圆饼状大淀粉体和圆球状或不规则状小淀粉体,水稻淀粉体以椭球状为主,内部淀粉粒呈棱角状,少量淀粉体呈圆球状,玉米淀粉粒呈不规则状和圆球状。④小麦淀粉粒度分布范围最广,玉米次之,水稻最低;平均直径由大到小依次为玉米、小麦、水稻。⑤小麦、水稻、玉米胚乳中均存在单粒和复粒淀粉体,其中小麦和玉米以单粒淀粉体为主,水稻以复粒淀粉体为主。证明在胚乳不同部位,这3类谷物淀粉体的发育和形态上存在较多异同点。     

高粱胚乳细胞与母体组织发育关系的研究

【目的】探明高粱颖果发育过程中胚乳细胞与母体组织发育关系及其胞内淀粉体的发育特性。【方法】通过挂牌和记号笔点颖相结合的方法对供试高粱品种KS-304花后发育天数进行精确标记,详细跟踪观测了颖果的生长;采取Spurr树脂包埋、番红-甲基紫复染法制作半薄切片,光镜下详细观察了高粱颖果发育各过程中胚乳各部位以及种皮果皮结构的变化差异与联系;采用扫描电镜研究发育中后期及成熟时颖果断面不同部位细胞内淀粉体的形态;应用冰冻切片,荧光显微镜观察了成熟颖果横断面的结构。【结果】颖果发育分形成期、乳熟期、蜡熟期与完熟期,内胚乳发育分为游离核期、细胞化期、分化期、发育期及成熟期;其中颖果发育形成期与胚乳发育的前3个时期相对应,乳熟期对应发育期,而蜡熟期与完熟期对应胚乳的成熟期。颖果发育早期,珠心组织存留时间较长,珠心表皮细胞约在花后15 d消失。花后7 d,表层胚乳细胞开始积累脂质体,11 d时转为糊粉层细胞,成熟时糊粉层为1层,其细胞内除常规糊粉粒圆球体外,还含有少量单粒淀粉体,粒径约3 μm。亚糊粉层细胞位于糊粉层细胞与内胚乳细胞之间,兼糊粉层与内胚乳细胞特点,贮藏大量蛋白体,细胞内淀粉体构成复杂。内胚乳发育存在区域差异,中央近胚处的细胞物质积累滞后于周缘胚乳细胞,成熟时,前者淀粉体充实较为疏松,发育为粉质胚乳,后者充实紧密,淀粉体彼此受到挤压呈多面体,最终发育为角质胚乳。高粱胚乳细胞内存在于不同于其他谷物颖果胚乳淀粉体的“发生中心”结构,主要表现为淀粉粒在管状质体内生长,随着体积的增长,后期与“发生中心”分离而形成新的淀粉体。果皮发育前期增厚,中后期呈缓慢减薄的趋势,中果皮发育后期细胞内观察到淀粉体存在特殊的二次增长,构成从前期复粒淀粉体为主转为单粒;“种皮”来源于珠心、珠被细胞依次降解后的胞壁残留堆叠而成,中间含有透明角质层。【结论】白高粱KS-304胚乳发育与玉米颖果胚乳类似,最终形成角质与粉质胚乳;颖果胚乳淀粉体发育存在独特的“发生中心”;中果皮发育后期其细胞可能行使积累同化产物“库”的作用。     

关于大麦胚乳发育的研究

 用整体解剖法观察了二棱大麦胚乳游离核的分裂，用纤维素酶解离胚乳，滤膜法计数胚乳细胞等方法测定了胚乳细胞的增殖变化；用树脂包埋切片法，研究了胚乳细胞的发育和颖果中的输导系统。主要结果如下：（1）二棱大麦胚乳核的分裂有两种方式：有丝分裂与无丝分裂，并以有丝分裂为主；分裂速度显著受温度的影响。在平均气温30℃时游离核的分裂周期为4.6h；胚乳细胞的分裂的持续时间约为18d，即约在籽粒鲜重达最大值的85%时分裂停止。（2）花后第4d，胚乳细胞中出现淀粉体前体，并开始积累淀粉。（3）花后第9d，胚乳细胞中出现蛋白体，它们是由粗糙内质网合成的蛋白质，经高尔基体浓缩成高尔基小泡，这些小泡在细胞质中融合而成；大的蛋白体可由小的蛋白体合并产生。（4）开花后第3d，游离核间产生成膜体，形成细胞壁。（5）由背部维管束卸出的灌浆物质需经过质外体后才能进入胚乳。     

微胚乳玉米籽粒发育过程中淀粉酶活性变化规律的研究

以高油115玉米作为对照，对微胚乳玉米籽粒中淀粉酶活性的变化规律进行了研究。结果表明，在玉米籽粒发育期间，微胚乳玉米和高油115胚部位单粒淀粉酶活性基本上随籽粒发育而呈增长趋势；不同微胚乳玉米材料非胚部位单粒淀粉酶活性的变化趋势未见有一致规律，高油115非胚部位淀粉酶活性主要呈现下降趋势；微胚乳玉米胚与非胚部位均未见其淀粉酶活性明显高于高油115。     

不同大麦淀粉胚乳细胞中淀粉和贮藏蛋白的积累

 对3个不同类型的大麦亚种华7618(粉质胚乳)、20A2(角质胚乳)和华2012(中间型)在其淀粉胚乳发育进程中，细胞内淀粉体和蛋白质体的发生、积累过程以及它们的形态变化作了光镜和透射电镜的连续观察。结果表明，粉质大麦华7618，胚乳细胞中大淀粉体增长最快，成熟时体积最大，小淀粉粒数量最多，蛋白质含量低，千粒重最大；角质大麦20A2，胚乳细胞中大淀粉体增长最慢，成熟时体积最小，小淀粉粒数量最少，蛋白质含量高，千粒重最小；中间型大麦华2012则介乎于两者之间。大淀粉体均只含1粒大淀粉粒，大淀粉体的数量在开花第13天以后基本不再增加；蛋白质体在颖果发育前期呈球状颗粒分散于淀粉体间，在颖果发育后期蛋白质体相互融合，沉积在淀粉体之间。在颖果发育中期，淀粉胚乳细胞的核逐步发生变形和解体，而小淀粉粒均在胚乳细胞核解体期间或解体之后发生。     

鲜糯3号玉米颖果的发育

研究了鲜糯3号玉米颖果的发育规律并在环境扫描电子显微镜下观察了子粒胚乳淀粉体结构，主要结果表明：（1）鲜食嫩玉米最适宜的采收期为授粉后25～30d；（2）鲜糯3号在子粒蛋白质、油分和可溶性糖含量等品质性状方面有一定优势；（3）淀粉体形状基本上都是椭圆形或球形，无晶状体淀粉体，胚乳不同部位的淀粉体特性有差异。     

水稻灌浆过程中小穗轴结构的变化

用光学显微镜和电子显微镜观察了水稻在籽粒灌浆过程中小穗轴的结构变化，用ＴＴＣ染色法鉴定了小穗轴与颖果中脱氢酶的活性。主要结果如下：（１）开花后小穗轴中厚壁细胞内的质体积累淀粉，其后随胚乳中淀粉的积累，质体中淀粉消失，另外厚壁细胞的次生壁随开花后天数的增加不断地增厚。而未灌浆的空粒，开花后厚壁细胞不积累淀粉，次生壁也不增厚。（２）小穗轴中央维管束的活性与灌浆速率有关，活性高时灌浆速率快。小穗轴一黄化，灌浆就趋向停止。（３）灌浆物质进入颖果的途径是：小穗轴中央维管束→子房背部维管束→珠心突起→珠心层质外体→胚乳。     

玉米胚乳传递细胞发育的显微和超微结构研究

玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）胚乳最基部的细胞于授粉后１０ｄ开始向传递细胞分化，但在授粉后的１５ｄ内，其细胞壁的加厚和壁内突形成很缓慢，胞质中形成许多泡状、丝状、网状物质，线粒体、粗糙内质网也有所增加。授粉１５ｄ后，传递细胞壁的加厚和壁内突的形成迅速进行，至授粉后２０ｄ，经向由３～４层细胞、横向由６５～７０列细胞构成的传递细胞带形成，发达的壁内突呈强的ＰＡＳ正反应。授粉２０ｄ后，胚乳传递细胞的形态不再有大的变化，进入功能期。成熟籽粒中，最基部的胚乳传递细胞内充满了内突壁，狭小的胞腔中有较浓稠的细胞质，细胞核呈不规则状，胞质中含有黑色和晶状颗粒；与传递细胞带紧相邻的果皮组织中形成一黑色层。促进胚乳传递细胞的充分发育、延长其功能期及黑色层的延迟形成，对减少籽粒败育、增加粒重具有重要意义。     

不同类型水稻品种胚乳发育的研究

【目的】探明不同水稻品种胚乳发育过程的异同。【方法】以日本晴（粳）、扬稻6号（籼）、武育糯16号（粳糯）和扬辐糯4号（籼糯）4个水稻品种为试验材料,通过精确标记颖果受精后的发育天数,观测颖果的生长;采用碘-碘化钾、TTC染色法观察胚乳细胞发育过程中淀粉的积累和生理活性的变化差异;采取树脂包埋法制作半薄切片,用光镜详细观察水稻内胚乳细胞和糊粉层细胞在颖果发育过程中结构的变化差异;用扫描电镜研究水稻成熟籽粒断面的超微结构,并使用能谱仪对其相关部位元素组成的差异进行探测。【结果】粳稻与籼稻颖果长、宽、高的变化存在明显区别,二者粒型存在显著差异,是否为糯性并不影响颖果的外形发育。供试的4种水稻颖果中,2个籼稻品种,扬稻6号与扬辐糯4号发育要快于粳稻品种;2个糯稻品种,武育糯16号与扬辐糯4号有着近乎一致的干重增长曲线;随着细胞内淀粉体和蛋白体的充实,内胚乳细胞在发育的中后期会发生核变形而衰亡;细胞核衰亡以后,胞内淀粉体仍可膨大生长。4种水稻内胚乳细胞所含淀粉体均为复粒;直链淀粉含量高的非糯品种,其胚乳淀粉充实程度高;2个籼稻品种的糊粉层细胞体积要大于2个粳稻品种;粳糯品种武育糯16号P、K、Mg、S等矿质元素含量低于其他3个供试品种;籼糯品种扬辐糯4号糊粉层含有少量单粒淀粉体,O元素含量高于其他品种。【结论】水稻颖果胚乳发育是一种特殊的细胞程序性死亡方式,细胞核的死亡并不影响胚乳同化产物的积累,淀粉体在内胚乳细胞内都是以复粒淀粉形式存在。以上这几点,供试的4个品种水稻之间几乎没有区别。而在总体发育进程、分化、细胞形态、活性变化、同化产物积累、淀粉体形态大小及在不同部位的分布上,4种水稻品种各自呈现了一定程度的差异与联系。粳稻2个品种与籼稻2个品种间差异更多体现在颖果发育进程上;而糯稻与非糯稻的区别则更多体现在淀粉体的形态与灌浆的充实程度上。     

胚乳切割与置换对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为探究异源胚乳对小麦种子萌发、幼苗生长的影响,利用胚乳置换法,将小麦种子胚乳切割并进行同品种和不同品种间胚乳置换,比较考察小麦幼苗农艺性状与生长速率的变化。结果显示,与正常种子相比,胚乳切割并置换同品种或不同品种外源种子活性胚乳后,胚的萌发基本正常,幼苗生长较为迟缓;置换失活异源胚乳的种子虽能萌发,但幼苗生长滞后,长势明显较弱。在3叶期之后,置换异源活性胚乳的麦苗生长加快,生长速率同于或快于正常对照幼苗,且成熟期植株个体性状和产量与正常对照差异不显著。结果表明,小麦种子胚乳可以切割并进行不同品种间胚乳置换,置换后胚与胚乳间的物质流动和幼苗生长速率减缓,但并未受到明显抑制。     

玉米奥帕克-2(o2)修饰基因遗传规律的研究 Ⅰ.胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量及胚乳蛋白质含量的世代平均值分析

1986年始,以奥帕克玉米的软硬胚乳相近基因型为材料,在与种子幼胚相同的世代上以单粒胚乳分析为基础,采用莫惠栋3N 胚乳模型探讨胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量及胚乳蛋白质含量的遗传规律。结果表明:奥帕克-2(opaque-2)主基因的修饰基因属多基因系统·位点间上位性互作效应起重要作用。6～9对因子间互作被鉴别出来。比较了采用2N 模型分析3N 性状所带来的偏差。并对胚乳性状遗传特点与模型配合的有关问题作了简要讨论.     

Study of Embryo and Endosperm Development of Strawberry

The fertilization and development process of embryo and endosperm of strawberry,Gelila snd Xiaoshi which were broadly cultivated in Harbin were investigated by optical microscopy, fluorescence microscopy and transmission electron microscopy.The papilla cells ranked in grid orid on its stigma and the flourishing transmitting tissue appeared in the center of its thin and long pistillary.There was only one crassinucellate hemianatropous ovule with Polygonum type embryo sac and single integument in each ovary.The germination of pollen and the pathway of pollen tube growth could be clearly observed with fluorescence microscopy:stigma→transmitting tissue in pistillary→intine of ovary placenta→the surface of ovule→micropyle.The development of embryo was consistent with most dicotyledons:zygote→2-cell proembryo→proembryo shaped like a ball→proembryo shaped like a heart→proembryo shaped like a torpedo→proembryo formed two cotyledons.The embryo was orthotropous and its development was asterad type.The endosperm development beloged to nuclear type as following:primary endosperm nuclcus→free endosperm nucleus→endosperm cell →endosperm assimilated gradually by embryo.There was a special struc-ture around it during the development of Gelila embryo.     

草莓胚和胚乳发育的研究

以哈尔滨地区推广的“戈雪拉”和“小实”草莓品种为材料,采用常规石蜡切片法,荧光技术和透射电镜技术,对草莓受精、胚和胚乳的发育过程进行观察,其结果如下：１．草莓属于多心皮离生单雌蕊,柱头较小,表面有栅状排列的乳突细胞,花柱细长,中央可见有较发达的引导组织,子房内１枚横生胚珠,单珠被,厚珠心,蓼型胚囊,利用荧光法可清楚看到落在柱头上的花粉萌发,花粉管的延伸途径,即由柱头一花柱引导组织—子房内壁—胎座—胚珠表面—进入珠孔。２．胚的发育过程与大多数双子叶植物基本一致,先后经历了合子—二细胞原胚—球形原胚—心形胚—鱼雷形胚—成熟胚等阶段,胚发育属紫菀型,胚的形态呈直立型。３．草莓属核型胚乳,先后经历初生胚乳核—胚乳游离核—胚乳细胞—胚乳逐渐被胚吸收等过程,戈雪拉品种幼胚发育中,在其周围具有一个特殊的结构     

龙须草胚和胚乳发育过程的观察

采用石蜡切片法,观察了龙须芥胚和胚乳的发育过程,结果表明：龙须草胚和胚乳的发育过程与一般的禾本科植物基本一致,但胚的发育较滞后,在胚乳游离核开始形成细胞后,胚才开始发育;在梨形胚到盾片形成期这一发育阶段,靠近胎座处的１￣２层细胞呈狭长形或多边形,细胞质浓厚,细胞核小,有些胚乳中有特殊的,有别于其它细胞的大细胞。     

小麦籽粒胚乳细胞增殖动态及其与粒重的关系

以扬麦１５８、铁杆小麦为研究材料，于１９９１～１９９４年研究了胚乳细胞增殖动态及其与籽粒形态发育和粒重的关系，小麦籽粒胚乳细胞数在花后１４ｄ基本决定，增殖动态可用Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程拟合，决定系数达极显著水平。籽粒胚乳细胞数目、胚乳细胞充实度（单个细胞重量）与粒重均存在显著或极显著正相关，ｒ值分别为０．８３６０＊＊和０．６９７２＊。粒位间胚乳细胞数顺序，４粒小穗为２＞３＞１＞４，３粒小穗为２＞１＞３。强势粒胚乳细胞起始生长势、细胞最大分裂速率、胚乳细胞分裂各时期新增比率均高于弱势粒，且活跃分裂期较长，胚乳细胞数较弱势粒多，差异达极显著水平。通径分析表明籽粒胚乳细胞数目对粒重的影响最大，单个胚乳细胞重量次之。     

一种安全简便测定椰子胚乳乙酰辅酶A羧化酶活性的方法

建立利用HPLC测定椰子胚乳乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）活性的方法。色谱柱为德国MN nucleosil C18（4．60mmi．d×250mm,5．0μm）,流动相为10mmol／L磷酸二氢钾（pH6．7）：甲醇=90：10（y：y）。结果表明：Malonyl—CoA浓度在0．02～0．12μg／mL,色谱方法有良好的线性关系,线性相关系数为0．999,Malonyl—CoA最低检测浓度为0．02μg／mL．最终测定椰子胚乳ACCase活性为1．20ng Malonyl—CoA／min／μg酶蛋白。     

早籼稻胚乳充实过程中温度变化对垩白形成的影响

在国家颁布的“优质稻谷”标准［1］中，垩白是主要指标之一。垩白的产生与品种有关，同时受环境条件影响，同一品种在不同年份和播期进行栽培，其垩白度值都会有所不同［2～9］。我们通过控制灌浆结实期温度，分析了垩白与温度、籽粒粒形及可溶性糖组分变化之间的关系，本文报道该研究的主要结果。 1 材料与方法 1.1 供试材料 中优早5号(少垩白)和浙733(多垩白)于1998年4月下旬在中国水稻研究所富阳实验基地播种，盆钵土培，抽穗后移于生长箱内进行温度处理，直至成熟，并对当日开花的单茎进行挂牌标记，从开花后第5日进行第一次取样，以后每隔3日取样一次供分析用。 1.2 温度处理 人工气候箱的处理温度分两种。高温：昼/夜，33℃/29℃；适温：昼/夜，26℃/22℃。相对湿度：昼/夜，75%/85%。观察和测定两个品种的籽粒形态和物质成分变化，比较对垩白形成的影响程度。     

水稻胚乳细胞计数方法研究

在改进Ｓｉｎｇｈ小麦胚乳细胞计数方法的基础上，研究提出水稻单个籽粒胚乳细胞的计数方法，进行了细胞计数过程中各环节的误差分析，并对计数方法鉴别样品差异的能力做出统计推断。证明是一种可用于较大样本量、简便易行的水稻胚乳细胞计数方法。     

籼稻胚乳蛋白最高营养pI范围IEF组分相对含量的亲子关系研究

选用广东地区７个早籼品种作亲本,组配成１２对正反交组合,在对亲本及其子一代胚乳蛋白进行等电聚焦－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离及扫描定量基础上,确定了最高营养ｐＩ范围蛋白组分之相对含量,用统计学方法分析该相对含量的亲子关系。结果表明,亲本与子代在胚乳蛋白最高营养ｐＩ范围组分含量上呈显著正相关,且子代与母本的相关较父本密切。