小麦颖果合点细胞超微结构与籽粒灌浆的关系

 利用不同灌浆特性的 3个小麦品种 (系 )为材料 ,研究了小麦颖果合点细胞的超微结构与灌浆过程的关系。结果表明 ,合点细胞液泡中沉积的脂类和多糖对籽粒灌浆过程无明显的抑制作用。合点细胞内壁上脂类和木栓质积累的多少、出现的时间与灌浆进程、灌浆结束时间有直接关系。灌浆速率大小与品种特性有关。大粒型品种 (系 )鄂恩 1号和 95A 10的合点细胞内壁脂类和木栓质出现迟 ,数量少 ;而小粒型品种华麦 8号出现早 ,数量多。颖果发育慢和灌浆速率小是 95A 10籽粒不饱满的主要原因。合点细胞主要以质外体和共质体并存的方式运输养分 ,开花后 2 4d以共质体运输方式为主。     

小麦籽粒灌浆与脱水特性

【目的】研究小麦品种籽粒灌浆与脱水特性,为培育灌浆快、脱水快的少（免）晾晒小麦品种提供选择方法和理论依据。【方法】2015—2016年以长江中下游地区7个主推小麦品种为试验材料,采用Logistic方程拟合、多重比较及相关分析等方法,测定灌浆与脱水指标,生理成熟期及收获期籽粒含水率等。【结果】籽粒灌浆呈“S”型“慢-快-慢”的增长趋势,但不同品种最大灌浆速率、平均灌浆速率及灌浆持续时间差异显著,扬麦11、扬麦158、扬麦16最大灌浆速率及平均灌浆速率较大,花后30 d籽粒干重均达35 g以上,灌浆持续期较短;扬麦15灌浆速率仅次于上述3个品种,但灌浆持续期最长;宁麦13、扬麦20、扬麦22灌浆速率较小。最大灌浆速率、平均灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期的灌浆速率均与千粒重极显著正相关,3个灌浆时期灌浆速率R2>R1>R3,花后30 d灌浆基本完成。籽粒灌浆完成后进入脱水阶段,生理成熟期和收获期籽粒含水率、生理成熟后籽粒脱水速率品种间差异显著,扬麦11、扬麦158、扬麦16生理成熟后籽粒脱水速率较高,扬麦15最低。收获期籽粒含水率与生理成熟期籽粒含水率、籽粒平均脱水速率、生理成熟后2 d籽粒脱水速率显著或极显著相关。【结论】扬麦11、扬麦158、扬麦16灌浆速率大,灌浆完成早,籽粒脱水快。花后30 d粒重>35 g可作为育种材料灌浆快慢的选择指标,生理成熟期后籽粒平均脱水速率可作为衡量小麦品种脱水快慢的选择指标。     

光温敏核不育水稻的育性及花药的发育解剖学研究

采用形态解剖学的方法比较观察了6个光温敏雄性不育水稻品种的花药发育状况,并从始穗期起抽检花粉育性,结果表明,各不育水稻的雄蕊发育第5期的绒毡层细胞均明显小于对照品种,细胞质也不浓厚;药隔维管束的导管、筛管管腔较小,维管束鞘细胞较小.在花药发育的第8期,药隔维管束的韧皮部和木质部的界限仍不明显,药壁较厚.     

光温敏核不育水稻的育性及花药的发育解剖学研究

采用形态解剖学的方法比较观察了6个光温敏雄性不育水稻品种的花药发育状况,并从始穗期起抽检花粉育性,结果表明,各不育水稻的雄蕊发育第5期的绒毡层细胞均明显小于对照品种,细胞质也不浓厚;药幅维管束的导管、筛管管腔较小,维管束鞘细胞较小。在花药发育的第8期,药隔维管束的韧皮部和木质部的界限仍不明显,药壁较厚。     

水稻雄性不育系及其保持系雄蕊维管组织超微结构观察

利用透射电子显微镜,对水稻野败型脆质雄性不育系珍汕97A和保持系珍汕97B的药隔和花丝维管束进行比较观察。结果表情,不育系与保持系比较,其花丝维管束中导管遇化,束薄壁细胞较少,但其筛管发育正常,束薄壁细胞中含有丰富的线粒体等细胞器;不育系药隔维管束,不仅导管退化,而且筛管数量少,束薄壁细胞只含少量发育不好的线粒体,很少看到其它细胞器,脆质稀疏。认为水稻野败型脆质雄性不育与花丝维管束发育及雄蕊维管组织中导管遇化有更加密切关系。     

迟播早熟高产小麦新品种的培育

【目的】研究小麦品种（系）播种-拔节和开花-成熟2个阶段发育特性,探讨在育种中聚合两端快速发育特性的可能性,为长江中下游麦区选育迟播早熟高产品种提供依据。【方法】在2012—2013和2013—2014年,通过比较共计18个小麦新品系及生产上部分推广品种的冬前及越冬期单株叶片数、茎蘖数,籽粒灌浆特性相关指标等,筛选具有两端快速发育特性的品种（系）;2014—2015年,在适期播种（11月5日）和迟播（11月19日）条件下,研究扬麦16和其他4个品种不同生育时期群体结构（茎蘖数、叶面积指数、干物质积累量）和产量及其构成的差异,分析具有两端快速发育特性品种扬麦16迟播高产的生长发育机理。【结果】2012—2013年,富F101冬前及越冬期叶片数、茎蘖数均较高,显著高于镇10216,具有前端快速发育特征,但后期灌浆速率较慢;宁09-118和镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率较高,灌浆持续时间长,粒重显著高于其他品种,具有后端快速发育特征,但前期生长发育较慢。2013—2014年,富F101冬前及越冬期茎蘖数均表现较高,镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率均最高,理论粒重最大,2个品系继续分别表现出前端和后端快速发育特性;扬麦16冬前茎蘖数高于富F101,越冬期茎蘖数与富F101无显著差异;后期最大灌浆速率大于2.0 mg/(粒·d),与镇10216差异不显著,且平均灌浆速率较高,较好地结合了两端快速发育的特性。2014—2015年,迟播条件下,扬麦16越冬期茎蘖数、叶面积指数及干物质积累量均表现最大,显著高于宁麦13;在适期播种条件下,扬麦16产量低于扬麦22,与扬麦20、扬麦23和宁麦13差异不显著,但在迟播条件下产量显著高于扬麦20、宁麦13,与扬麦22、扬麦23无显著差异,与适期播种相比减产幅度最小,减产5.2%,千粒重高而稳定,达40 g以上。【结论】品种间两端快速发育特性存在显著差异,结合两端快速发育特性的品种能够实现迟播高产,同时保证适期播种取得较高产量。扬麦16冬前生长发育快,越冬期能保持一定生长量及分蘖发生量;快速灌浆持续时间长,平均灌浆速率、峰值灌浆速率大,粒重高;迟播早熟高产,这是其大面积推广的重要原因。     

水稻小穗轴的结构及其在开闭颖过程中的变化

用光学显微镜和电子显微镜观察了水稻小穗轴的维管结构及其在开闭颖过程中的变化。结果表明。（１）水稻小穗轴是由表皮、皮层厚壁细胞和维管束系统组成。来自小枝梗的１条大维管束和数条小维管束合并后进入小穗轴，向四周分散，韧皮部朝外，木质部在内，并分段结合，先后分枝出通外颖５条，通内颖３条，通浆片４条，通花丝６条，通雌蕊３条等维管束。通向内外颖的维管束为有限外韧型，维管束中薄壁细胞大量低，而通向浆片和雌雄总的维管束木质部和韧皮部相互嵌合，继管束中薄壁细胞含量高。（２）通雌雄蕊的维管束的筛管不仅在端壁上有筛扎，而且在侧壁上也有筛孔，筛孔中充满了胼胝质，筛管中富含只有蛋白质结晶体的Ｐ－质体，筛管周围的薄壁细胞中的线粒体密度很高，并含有许多小液泡。（３）小穗轴中有两类厚壁细胞，一类是皮层厚壁细胞，形似花生状；另一类分布在维管束间和维管束周围，两类厚壁细胞部有较多的纹孔，纹几中充满胞间连丝，厚壁细胞间隙较大，能进行共质体和质外体的运输。厚壁细胞中含有只有片层结构、能进行淀粉代谢的质体。开颖前，质体中通常见不到淀粉粒，闭颖后，质体中大量合成和积累淀粉。（４）开颖后浆片、花丝和柱头细胞发生自溶，分解物通过导管进入小穗轴，在开花后１     

小麦胚乳充实与颖果运输组织的解剖学研究

[目的]探明小麦胚乳物质充实状况与颖果养分运输组织在结构发育方面的关系。[方法]以连云港地区的主推品种连麦8号、连麦7号和山农20为材料,精确标记颖花的开花时间,运用树脂切片和显微技术研究了小麦胚乳物质充实与维管束和传递细胞等养分运输组织发育的结构特征。[结果]在颖果发育过程中,连麦8号的千粒重日增加量最多,充实最快,其次是连麦7号,山农20最慢;3个品种相比,连麦8号胚乳淀粉体和蛋白体结合最紧密,淀粉体和蛋白体充实度最高,连麦7号次之,山农20最低。连麦8号颖果维管束最发达,传递细胞分化最早,养分运输能力最强。[结论]连麦8号养分运输组织发育好,有利于灌浆物质的输入,导致胚乳细胞淀粉和蛋白积累增多,这可能是连麦8号胚乳物质充实好的结构基础。     

巨龙竹营养器官解剖学研究

对巨龙竹根、茎、叶等营养器官的显微结构进行了解剖学研究,对其竹笋发育中各细胞的形态特征进行了观察与分析,结果发现：巨龙竹茎的顶端结构为原套—原体结构(原套为1层细胞),在旺盛发育的幼茎的节和节间细胞中,有丰富的淀粉粒;秆茎的节间维管束为断腰型和双断腰型,节部维管束的木质部导管与韧皮部筛管的排列均无规律,并具有多层密集的细胞组成的“韧皮部结”;叶肉细胞包括指状内摺的臂细胞、不规则细胞及放射状细胞,并在维管束两侧具有无色透明的大型梭形细胞,其中脉的维管束往往与许多小维管束交织在一起形成一个复合的维管系统;根的顶端原始细胞为圆锥状排列的原始细胞群,未见典型的组织原分区。     

稻茬过晚播小麦不同品种适应性的比较

以生产上大面积推广应用的8个小麦品种(宁麦14、宁麦19、苏麦188、扬麦16、扬麦22、扬辐麦4号、扬麦23和扬麦25)为试验材料,研究过晚播(较适播期推迟30 d以上)条件下不同小麦品种产量、群体结构特性、剑叶光合特性与灌浆特性的差异。结果表明:扬麦22苗期繁茂性好,分蘖发生早,成穗数多,开花期、成熟期干物质积累量最高,且具有较高的花后干物质积累量,花后剑叶叶绿素含量及净光合速率较高,两年平均产量达7 200.38 kg·hm~(-2),具有较高的产量潜力且稳产性好。扬麦23产量水平仅次于扬麦22,平均产量达7 104.62 kg·hm~(-2),在整个生育时期群体结构协调,具有较高的干物质积累量;花后0～14 d剑叶叶绿素含量及净光合速率较高,快速灌浆启动早,峰值灌浆速率大,快速完成灌浆,避免高温逼熟。过晚播条件下扬麦16虽具有生育前期繁茂性好、籽粒灌浆速率高、稳产性好、熟期最早等特点,但过晚播后穗数较难提高,限制其产量潜力。综合而言,稻茬过晚播条件下,推荐选用扬麦22和扬麦23,有利于小麦生产潜力发挥。     

大麦浆片控制开花的机理研究

 开颖开花型和闭颖开花型大麦均由表皮、基本组织和脉状维管束3部分组成。浆片表皮不具气孔。细胞外壁角质化、不透水气。浆片脉状维管束为有限外韧型，呈散生状分布。脉状维管束数与其所含导管数为六棱大麦多于二棱大麦，可育系多于不育系。一个发育良好的脉状维管束由数个导管、筛管及伴胞和维管薄壁细胞组成。其维管薄壁细胞壁厚、核大、质浓、线粒体丰富，可能有利于浆片的吸胀和物质的撤离而萎缩。浆片中含有淀粉酶。开花时浆片的鲜重、干重和可溶性糖含量均增加。小花的开放由浆片内细胞的渗透压变化来调节，而小花的关闭则由于浆片内细胞的自溶，降解物通过质外体途径撤离，浆片萎缩。闭花过程与小花轴有关。     

甘蔗茎韧皮部ATP酶活性的细胞化学定位

采用酶细胞化学技术对7个甘蔗种和品种进行研究。甘蔗茎韧皮部细胞 ATP 酶活性定位于筛管、伴胞质膜、伴胞核、小囊泡、充分发育的液泡膜和 P—蛋白上。野生种和栽培种茎韧皮部细胞 ATP 酶活性较高,而生产品种则较低。认为甘蔗茎韧皮部 ATP 酶活性与糖分的运输和抗性等有关。茎韧皮运输中,可能有 P—蛋白和 ATP 酶主动参与。     

优质稻颖果发育过程蛋白四组分和氨基酸含量变化

本文以两个优质籼稻品种为材料研究优质稻颖果在发育进程中蛋白四组分、赖氨酸、色氨酸含量的累积变化过程。结果表明:颖果干重和蛋白质含量从开花后6—21d期间持续增长,尤以花后前16d更甚,两个品种颖果在整个发育过程中干重变化金晚1号呈“S”形曲线,金优1号呈抛物线,蛋白四组分在开花后8-11d期间都有很高的生成速率,赖氨酸的百分含量随颖果成熟度的提高而降低,色氨酸的百分含量变化则相反。     

Cd胁迫对枇杷根、茎、叶细胞结构的影响

采用砂培法种植枇杷幼苗,Cd胁迫设50、100、150、200 mg/L4个处理,以清水为对照,每7 d处理1次,处理3个月后取根、茎、叶在JSM-5310LV扫描电镜下进行细胞结构观察.结果表明,Cd胁迫下枇杷根系表皮细胞发生溶解,细胞排列杂乱无序;韧皮部筛管口堵塞,筛管消失;木质部及髓部中的导管壁变薄,木栓化严重,髓部变黑,维管束排列杂乱;叶片下表皮凹凸不平,气孔填塞或者关闭,表皮细胞呈现出凹凸不平.     

Ca2+和Ca2+-ATPase在小麦颖果筛分子分化中的动态变化

 【目的】探讨Ca2+ 和Ca2+-ATPase在小麦颖果筛分子（sieve elements,SEs）分化过程中的动态变化及其在SEs的细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）中的作用。【方法】用透射电子显微术观察小麦颖果韧皮部分化过程中的超微结构变化;用Ca2+特异性荧光染色法和焦锑酸钾沉淀法,对小麦颖果韧皮部分化过程中的Ca2+进行组织和亚细胞水平的定位;同时用铅盐沉淀法对Ca2+-ATPase进行定位。【结果】超微结构观察发现,在SEs发育初期,细胞壁逐渐加厚,且内壁呈突起状,随着分化的进行,SEs细胞壁较以前明显变薄且平滑。Ca2+荧光试验表明,花后6～10 d,SEs细胞壁中有Ca2+的积累,其中花后9 d,SEs细胞壁Ca2+浓度最高;到花后14 d,细胞壁Ca2+浓度下降至对照水平。Ca2+亚细胞定位表明,在SEs中,花后1～2 d Ca2+主要分布在细胞膜上和细胞核中;花后4 d,SEs细胞质中Ca2+浓度增加,并且线粒体中也出现Ca2+颗粒;但到花后5～8 d,Ca2+主要分布在SEs细胞壁中,此时线粒体中未发现Ca2+颗粒;在花后10～18 d,Ca2+再次从细胞壁转移到胞内;花后20 d,SEs中Ca2+消失。在中间细胞（intermediary cells,ICs）中,花后1～18 d始终都有Ca2+颗粒,主要分布在细胞内壁上和液泡中。在SEs发育过程中,Ca2+-ATPase的活性发生显著变化。花后3 d时,SEs中的Ca2+-ATPase活性最弱;花后4～14 d SEs有较强的Ca2+-ATPase活性,且主要分布在SEs的细胞壁、细胞膜、胞间连丝等部位和线粒体、细胞核等细胞器上。【结论】Ca2+和Ca2+-ATPase在小麦颖果SEs的分化过程中呈动态变化,Ca2+可能参与介导了SEs的PCD过程。此外,Ca2+和Ca2+-ATPase可能对SEs细胞壁的加厚和SEs的功能实施有一定调控作用。     

灌浆期涝害对弱筋小麦相对叶绿素含量及产量的影响

【目的】长江中下游弱筋小麦产区中后期涝渍害严重,研究涝害对弱筋小麦生长生理与产量的影响,为弱筋小麦生产提供依据。【方法】以扬麦13、扬麦15、扬麦22和糯小麦4个弱筋小麦品种为试验材料,采用盆钵栽培方法,研究灌浆期人工模拟涝害对小麦株高、顶三叶SPAD值及产量的影响。【结果】(1)灌浆期涝害对小麦株高无显著影响;(2)涝害后,小麦顶三叶SPAD值较对照下降,涝害时间越长,下降程度越大;不同叶位叶片涝害后下降差值差异显著,下叶位下降值大,涝害后恢复7 d,上叶位SPAD值较对照差值明显增加,涝害后下叶位叶片先受害,而后向上叶位叶片扩展;(3)小麦灌浆期涝害旗叶、倒二叶及倒三叶间较对照差值有显著差异,倒三叶SPAD值涝害指数与产量涝害指数极显著相关,且相关性最大(r=0.989 5),倒三叶叶片SPAD值为灌浆期涝害程度的指示叶位;(4)在涝害7 d胁迫下,4个弱筋小麦品种的产量均显著降低,扬麦22对涝害最敏感,涝害7 d产量较对照减少3.6 g·株~(-1),降幅最大,达39.4%。扬麦22和扬麦15涝害敏感期在涝害5 d以下,扬麦13和糯小麦涝害敏感期为涝害7 d;(5)不同品种灌浆期涝害对产量因子的影响不同,扬麦13属于千粒重降低型品种,糯小麦是穗粒数降低型品种,扬麦15是穗粒数和千粒重双因子降低型品种,扬麦22是有效穗、穗粒数和千粒重三因子降低型品种。【结论】灌浆期涝害对小麦株高无显著影响;用SPAD值涝害指数可以衡量灌浆期小麦涝害程度,指示叶位为倒三叶;扬麦22对涝害最敏感,涝害7 d产量降幅最大,扬麦22和扬麦15涝害敏感期在涝害5 d以下,扬麦13和糯小麦涝害敏感期为涝害7 d。     

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。     

小麦开花特性与浆片和雄蕊结构动态探讨

对亲本及其杂种小麦开花特性和解剖结构的研究表明 :在开花期、开花张角、开闭花持续时间、花药外露性、花丝伸长特性等方面 ,杂种小麦有明显的超亲优势 ,不育株系表现最差 ;在开花过程中 ,可育株系和杂种小麦的浆片吸胀快、体积大、增重快。浆片由表皮、基本薄壁组织细胞和维管束组成。其表皮无气孔分布 ;基本组织薄壁细胞在浆片吸胀过程中 ,体积增大直至内膜系统破裂自溶、内溶物撤离、细胞收缩而闭花 ;维管束分散排列于基本组织中 ,由导管、筛管和薄壁细胞组成。开花时 ,杂种和可育株系花药的药室内壁发育成纤维层 ,中层和绒毡层消失 ,花粉粒球形 ,原生质浓 ;花丝维管束中的筛管、导管数目多 ;不育株系未见纤维层 ,绒毡层缩存 ,花粉空瘪 ;花丝中筛管、导管数目少 ,分化程度低。     

两系亚种间杂交稻形态解剖性状差异的研究

以赣亚1号、两优培九、9311、培矮64S和Hb-01为供试材料,采用石蜡切片法对两系亚种间杂交稻及其亲本的形态解剖性状进行观察和研究,结果表明:(1)两系亚种间杂交稻及其亲本材料间,绝大部分形态解剖性状存在显著或极显著差异;(2)叶片主脉大维管束面积、主脉大维管束韧皮部面积、主脉大维管束导管面积、穗茎节间大维管束个数、大维管束总面积、小维管束总面积、大维管束韧皮部总面积、大维管束导管总面积、茎壁面积、上部一次枝梗大维管束导管面积、韧皮部总面积、导管总面积、横切面积、下部二次枝梗大维管束韧皮部面积和导管面积,两优培九比赣亚1号大,9311比Hb-01大.叶鞘大维管束面积、大维管束韧皮部面积和大维管束导管面积,两优培九比赣亚1号大,9311比Hb-01小.两系亚种间杂交稻籽粒充实度与叶片主脉大维管束、穗茎节间大维管束、上部一次枝梗大维管束导管和下部二次枝梗大维管束发育呈正相关性,与叶鞘大维管束结构关系不明显.     

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。