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。     

甜玉米与普通玉米胚乳淀粉体发育的差异

以甜玉米(金甜688)和普通玉米(掖单13)为试验材料,比较研究这2种玉米颖果生长和胚乳淀粉体发育过程中结构上的差异。结果表明:在颖果发育过程中,2种玉米干重和总淀粉积累量变化均呈"S"型曲线,但金甜688远低于掖单13;2种玉米可溶性糖含量均呈单峰曲线,但金甜688在授粉前期含量较低而后期较高。2种玉米胚乳细胞的淀粉积累均因所在部位不同而有所差异,与掖单13相比,金甜688胚乳淀粉体发育滞后且体积小,充实度低。金甜688成熟颖果胚乳淀粉体多为圆球形且排列疏松,而掖单13淀粉体多呈多面体形,淀粉体间隙小且排列紧密。金甜688胚乳淀粉体发育差,颖果成熟后因失水而皱缩严重,而掖单13胚乳淀粉发育较好,颖果呈马齿形,顶端凹陷,外观较为透明。     

不同专用小麦胚乳细胞淀粉体的比较研究

以两种不同优质专用小麦(扬麦9号，烟2801)为研究对象，用电子扫描显微镜观察成熟籽粒结构，分析胚乳细胞淀粉体的差异。结果表明：两个品种的胚乳细胞淀粉体均为单粒淀粉，淀粉体形状可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3种类型，Ⅰ型为饼形大淀粉体，Ⅱ型为椭圆形中型淀粉体，Ⅲ型为近圆球形小淀粉体，大淀粉体通过网状膜与小淀粉体相连；两品种颖果的腹部和背部以Ⅰ、Ⅱ型淀粉体较多且排列紧密，发育较好，而中部以Ⅰ、Ⅲ型淀粉体为主且排列疏松，发育较差；烟2801胚乳细胞淀粉体发育较好，淀粉充实度高，蛋白质体多且与淀粉体结合更紧密。     

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。     

干旱胁迫对小麦不同品种胚乳淀粉结构和理化特性的影响

【目的】全面了解干旱胁迫对小麦不同品种胚乳淀粉组成、粒度分布、糊化特性以及晶体特性的影响,揭示小麦淀粉结构与理化特性的内在关系。【方法】2013—2015年度以小麦品种京冬8(JD8)、河农825(HN825)、冀麦585(JM585)、农大211(ND211)为试验材料,设节水灌溉(W)和旱作(D)2种处理,研究干旱胁迫对小麦胚乳淀粉结构及其理化特性的影响。【结果】干旱胁迫显著抑制了小麦胚乳淀粉的积累,但对小麦淀粉直/支比的影响不显著。小麦胚乳淀粉粒体积、表面积和数目分布均呈双峰曲线变化,干旱胁迫对淀粉粒粒度分布的影响因基因型和粒径大小的不同而存在差异,其中对粒径5μm淀粉粒的表面积、数目分布影响最大。干旱胁迫未改变小麦胚乳淀粉的晶体类型,但显著提高了小麦淀粉的结晶度,对小麦淀粉X-衍射图谱中各尖峰强度的影响因品种和衍射角的不同而存在差异。干旱胁迫显著提高了小麦淀粉的低谷黏度和糊化温度,延长了糊化时间,但显著降低了小麦淀粉的峰值黏度和稀懈值,对终结黏度和回生值的影响存在基因型差异。相关分析表明,小麦胚乳淀粉结晶度与总淀粉和直链淀粉含量呈显著负相关,与支链淀粉呈显著正相关。总淀粉含量与峰值黏度呈显著正相关。直链淀粉含量与峰值黏度和稀懈值呈显著正相关,与糊化温度呈显著负相关。支链淀粉含量与糊化特性的相关性不显著,而淀粉直/支比仅与糊化时间呈显著负相关。小麦胚乳淀粉中粒径5μm和10μm的淀粉粒体积百分比与终结黏度和回生值均分别呈显著、极显著负相关,而粒径15μm的淀粉粒与终结黏度和回生值均呈显著正相关。小麦淀粉粒体积分布与结晶度的相关性不显著。小麦淀粉糊化峰值黏度和稀懈值与结晶度分别呈极显著和显著负相关,而糊化温度与结晶度呈显著正相关。【结论】干旱胁迫改变了小麦胚乳淀粉组分、粒度分布、结晶度及其主要糊化参数。小麦胚乳淀粉结构与晶体特性和糊化特性之间均存在明显的相关性,表明干旱对小麦淀粉结构的影响,间接影响了其理化特性,因此,可以通过调节水分条件来生产一定品质的小麦。     

糯性普通小麦的选育及其淀粉品质

普通小麦胚乳淀粉一般由20%~30%的直链淀粉和70%~80%的支链淀粉组成。在自然界,大多数禾谷类作物,如玉米、水稻、高粱等均存在直链淀粉含量几乎为0的糯性类型。普通小麦是异源六倍体,迄今为止尚未发现自然界存在糯性小麦。由于小麦淀粉的构成及品质与面条品质关系密切,在发达国     

小麦籽粒蛋白质和淀粉特性与角质率的相关分析

小麦籽粒角质率的高低是判断小麦品质好坏的一个重要外观指标。本文作者选用了95个冬小麦品种(系),研究蛋白质特性和淀粉特性对角质率的影响,为籽粒的品质改良提供依据。结果:小麦籽粒角质率与蛋白质含量、谷蛋白大聚体(GMP)含量和沉淀值之间均呈极显著正相关,相关系数分别是0.41、0.51和0.65。表明胚乳中高的蛋白质含量和蛋白质中的大分子聚合体含量以及面筋含量均有利于角质胚乳形成。角质率与淀粉总量、直链淀粉含量之间均呈极显著负相关,相关系数分别为-0.43和-0.49;与支链淀粉含量、膨胀势之间均呈极显著正相关,相关系数分别为0.38和0.40。表明,增加淀粉总量在胚乳中所占的比重,以及提高淀粉中直链淀粉的相对含量,对形成角质胚乳不利;而提高支链淀粉相对含量,增强胚乳的吸水能力,提高膨胀势,对形成角质胚乳有利。     

微胚乳玉米非胚部位在籽粒发育过程中淀粉磷酸化酶活变化规律的研究

[目的]研究微胚乳玉米非胚部位在籽粒发育过程中淀粉磷酸化酶活的变化规律。[方法]以高油115玉米作为对照,对微胚乳玉米非胚部位中淀粉磷酸化酶活性的变化规律进行测定。[结果]微胚乳玉米非胚部位的淀粉磷酸化酶活性在授粉后21—28d达到峰值,其峰值极显著高于对照玉米高油115。不同微胚乳玉米材料间非胚部位的淀粉磷酸化酶活性峰值存在极显著差异。简单相关分析表明,在玉米籽粒发育期间,玉米非胚部位的淀粉磷酸化酶活性平均值或最大值均与单粒淀粉重呈极显著负相关关系。[结论]在微胚乳玉米非胚部位,较高的淀粉磷酸化酶活性水平使其淀粉降解迅速,最终导致其收获时积累的淀粉含量极显著低于高油115。     

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     

不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒建成的关系

【目的】研究不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒充实期相关性状的关系。【方法】以紧凑型玉米品种(先玉335和郑单958)和平展型玉米品种(长城799和农大364)为试验材料,于授粉后3,5,7,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60 d取果穗中部籽粒,观测胚乳细胞数目、单粒质量、灌浆速率、淀粉含量、籽粒淀粉磷酸化酶和蔗糖转化酶活性等指标的变化动态,并分析不同玉米品种籽粒胚乳细胞增殖动态与籽粒灌浆期相关生理指标的关系。【结果】随着灌浆期的延长,不同玉米品种籽粒胚乳细胞数、单粒质量、淀粉含量均呈"S"型曲线增长,籽粒胚乳细胞数在授粉后20 d基本稳定。胚乳细胞数与单粒质量、淀粉含量和灌浆速率均呈极显著正相关;籽粒充实期的生理状态影响着籽粒灌浆,淀粉磷酸化酶和蔗糖转化酶活性在灌浆期呈现单峰曲线,但峰值出现时间因品种而异,紧凑型玉米酶活性最高点出现时间要晚于平展型玉米;籽粒胚乳细胞数与这两种酶活性均呈显著相关。【结论】玉米籽粒中胚乳细胞数与胚乳细胞的充实状态、籽粒单粒质量、灌浆速率、淀粉含量、淀粉磷酸化酶蔗糖转化酶活性均呈显著正相关;要提高玉米产量,应在灌浆前期提高胚乳细胞增殖速率和灌浆速率,保证光合产物快速充分地运送到籽粒中去,使籽粒淀粉积累达到最佳状态,进而达到高产。     

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成为角质胚乳；（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乳表层细胞特化成胚乳转移细胞；（６）糊粉层和有色层的形成与灌浆“废物”的屯积有关，玉米胚乳转移细胞及其周围细胞积聚“废物”多，因而成为黑色层。     

微胚乳玉米籽粒中淀粉积累规律的研究

[目的]研究微胚乳玉米籽粒中淀粉积累规律。[方法]以高油115玉米作为对照,对微胚乳玉米胚和非胚部位中淀粉的积累规律进行研究。[结果]微胚乳玉米胚部位的淀粉积累速度稍低于高油115,非胚部位的淀粉积累速度则远低于高油115,收获时高油115的淀粉百分含量达微胚乳玉米的3．4—4．5倍。高油115收获时的胚淀粉重比只有3％-4％,而微胚乳玉米中胚淀粉重比可达16％-22％。此外,不同微胚乳玉米材料淀粉积累速度不尽一致,收获时不同微胚乳玉米材料的淀粉含量也具有较大差异。[结论]微胚乳玉米籽粒中淀粉积累缓慢。     

品质不同的稻米胚乳淀粉粒的微观结构观察

用扫描电镜及光学显微镜观察了品质不同的水稻品种的淀粉粒形态．优质品种无垩白,其胚乳细胞的淀粉粒只有１种形状,为大小一致的多面体,排列致密;劣质品种具垩白,其淀粉粒有２种形状,非垩白处淀粉粒为大小一致的多面体,排列紧密,垩白处淀粉粒棱角不明显或呈圆球形,大小参差不齐,排列疏松,受压力可见单个淀粉粒和小球形颗粒．用稀碱液处理能将稻米淀粉２种主要组成成分——直链淀粉和支链淀粉分离开,直链淀粉的沉析物在扫描电镜下观察呈菊花状;支链淀粉在扫描电镜下观察仍为多面体晶体结构,与未处理前的淀粉粒无明显差异,在光学显微镜下呈现出清晰的生长环．     

小麦胚乳A、B型淀粉粒理化特性研究

【目的】研究小麦胚乳A、B型淀粉粒对其理化特性的影响。【方法】利用扫描电镜对4个小麦品种籽粒发育不同时期自然断面和分离提纯的A、B型淀粉粒进行观察;用直链、支链淀粉试剂盒对籽粒不同发育时期胚乳中A、B型淀粉粒的直链、支链淀粉含量进行测定;成熟籽粒A、B型淀粉粒膨胀势依据McCormick的方法进行了测定。【结果】小麦胚乳淀粉粒形态出现规则形状和反常态,胚乳淀粉粒中直链淀粉形成早于支链淀粉,但最终积累量支链淀粉大于直链淀粉。供试的4个品种中,B型淀粉粒膨胀势均大于各自A型淀粉粒的膨胀势。【结论】小麦胚乳A型和B型淀粉粒从形态上分为常规型和反常型。成熟小麦胚乳A、B型淀粉粒中,支链淀粉的含量大于直链淀粉,且与总淀粉含量呈正相关趋势。B型淀粉粒的膨胀势大于A型淀粉粒。     

高压处理小麦淀粉和蛋白质显微结构研究初报

为研究高压小麦的淀粉和蛋白质显微结构,对强筋小麦西农979,中筋小麦小偃22、豫麦18、偃展4110、周麦102,弱筋小麦普冰143等小麦种子进行200 Mpa压力,升压6 min,保压6 h高压处理,并对胚乳切片进行扫描电镜观察。结果表明,小麦蛋白质在高压作用下发生断裂并组织化,淀粉颗粒破碎,小麦淀粉粒长轴平均缩短1.06~8.43μm,短轴平均缩短0~4.96μm,不同品种间缩小的程度不同,变化最大的是偃展4110,长轴平均缩短8.43μm,短轴缩短4.96μm。     

玉米红蜘蛛的发生与防治

玉米红蜘蛛(Tetranychus truncatus)属蝉螨目、叶螨科,是玉米成株期的主要虫害之一,近年来随着气候的变化对玉米为害日趋严重。1 形态特征 成虫体小而圆,红色或锈色,足四对;卵圆球形,直径约0.13mm,新产的卵无色透明,后变橙色,孵化前可出现红色眼点;幼虫为第一龄若虫,体长1.5mm左右,体     

大麦强、弱势粒胚乳淀粉体发育及淀粉理化性质的比较研究

以大麦品种白青稞C2-2为材料,通过树脂切片观察大麦胚乳淀粉体发育的结构特征,同时提取成熟大麦籽粒的淀粉,测定其形态、结构、功能等理化性质,研究大麦强、弱势粒胚乳淀粉体发育及理化性质的差异。结果表明：大麦强势粒胚乳中淀粉体的发育较弱势粒好,胚乳淀粉的充实度更高;强、弱势粒淀粉的形态和晶体类型基本相似,但淀粉结构存在一定差异;强势粒淀粉的相对结晶度显著高于弱势粒,但1 022/995 cm^-1吸收峰强度的比值却显著低于弱势粒;大麦强势粒淀粉的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度均显著高于弱势粒,表现出较好的糊化特性。     

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。     

品质不同的稻米胚乳淀粉粒的微观结构观察

用扫描电镜及光学显微镜观察了品质不同的水稻品种的淀粉粒形态,优质品种无垩白,其胚乳细胞的淀粉粒只有１种形状,为大小一致的多面体,排列致密;劣质品种具垩白,其淀粉粒有２种形状,非垩白处淀粉粒为大小一致的多面体,排列紧密,垩白处淀粉粒棱角不明显或呈圆球形,大小参差不齐,排列疏松,受压力可见单个淀粉粒和小球形颗粒。用稀碱液处理能将稻米淀粉２种主要组成成分－直链淀粉和支链淀粉分离开、直链淀粉的沉析物在扫描     

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。