施氮时期对扬稻6号颖果发育及稻米品质的影响

通过盆栽试验研究了相同施氮量下不同施氮时期（分蘖期和孕穗期）对扬稻6号颖果发育及稻米品质的影响。与对照相比,增施氮肥（尿素）特别是孕穗肥能显著提高稻米精米率、整精米率、蛋白质含量,降低垩白粒率和直链淀粉含量;在分蘖期和孕穗期施氮肥能明显影响颖果发育,提高粒重,而后者的效果更为明显;在颖果发育过程中不同时期增施氮肥能显著降低颖果的总淀粉和直链淀粉含量,但对支链淀粉含量影响较小;不同时期增施氮肥特别是孕穗肥对淀粉体和蛋白质体的发育及结构均有显著影响,能显著改变籽粒中不同部位特别是腹部淀粉体和蛋白质的分布、数目和形状。与对照相比,淀粉体和蛋白质体的排列更紧密、相互间空隙较少、数量增加、密度增大,淀粉体形状多数呈晶状体。     

花后低温对小麦胚形态发育的影响

为探明花后低温对小麦胚形态发育的影响,以半冬性小麦品种烟农19和春性小麦品种扬麦15为材料,人工模拟花后低温,采用树脂切片、显微结构观察及Image-Pro Plus软件图像分析等技术,研究小麦胚在花后低温下的形态变化。结果发现：（1）低温处理后两小麦品种胚的脱氢酶活性均降低,扬麦15的降幅大于烟农19;（2）低温延迟了小麦胚的发育进程,影响胚面积的增长和结构的分化;（3）低温影响盾片细胞发育,抑制盾片上皮细胞的伸长和底部上皮细胞层数的增加,同时使薄壁细胞贮藏物质增多;（4）低温对小麦胚分化过程影响较大,对小麦胚芽分化的抑制作用较明显,对胚根分化影响不明显,同时低温还抑制胚轴细胞数目的增加、体积的增长和贮藏物质的积累;（5）低温影响胚乳输导细胞的发育,减慢输导细胞解体进程。以上结果表明,花后低温使小麦胚结构分化延迟、体积增加减慢;春性小麦胚发育进程对花后低温的响应程度大于冬性小麦。     

四个不同粒重水稻品种颖果发育的比较

 以粒重差异较大的4个水稻品种为供试材料,采用树脂切片、酶解胚乳细胞和显微观察等方法,比较研究了品种间在颖果生长、胚乳细胞增殖、果皮和胚乳结构等方面的差异,探讨了影响颖果生长的因素。 大粒品种颖果发育时间较小粒品种长,其胚乳细胞数、胚乳干质量及单个胚乳细胞平均干质量均高于小粒品种。在粒重相近的情况下,籼稻颖果发育和淀粉积累快于粳稻。与小粒品种相比,大粒品种子房壁细胞中淀粉粒多,子房壁细胞生长的持续时间长,果皮及背部维管束衰亡迟。 小粒品种胚乳外层细胞在花后7 d已转化成糊粉层细胞,大粒品种胚乳外层细胞要在花后10 d才转化成糊粉层细胞。 大粒品种的库容大和生理活性期长是其颖果能显著增大的生理原因。     

小麦乙烯响应转录因子基因 wfzp突变体颖果发育的研究

小麦WFZP基因编码的乙烯响应因子是植物中特有的转录因子，参与果实成熟、花叶器官衰老、脱落和种子发育等过程。为探明 wfzp基因突变对小麦颖果发育的影响，以甲基磺酸乙酯诱变的两个 wfzp基因突变体（ wfzp1和 wfzp2）和野生型小麦品种济麦22为材料，运用树脂超薄切片和显微观察技术观察小麦WFZP基因突变体颖果的形态结构发育特征。结果显示， wfzp突变体颖果发育有如下特征：（1）在颖果发育早期，两个突变体的外果皮发育进程较快，中果皮降解时间提前； wfzp1内果皮管细胞消失较快，与 wfzp1突变体相比， wfzp2突变体的管细胞发育缓慢；（2）两个突变体胚乳细胞的分化和发育明显较快，细胞中淀粉和蛋白体的积累量明显增多，细胞的充实度高，尤其在 wfzp2突变体中表现较为明显；（3）两个突变体胚乳传递细胞与糊粉层传递细胞的生长分化进程加快。研究结果为进一步探究乙烯响应转录因子调控小麦颖果发育提供了形态学参考。     

有色稻颖果的发育和色素沉积

以血糯(乌黑色,粳稻)和矮秆黄板所(红黑色,籼稻)两个有色稻品种为材料,研究了颖果发育过程中色素沉积以及外界环境因素对色素沉积的影响.除果皮沉积花色素等色素外,有色稻颖果的生长、胚乳发育与常规水稻品种基本相同.花后4～5 d花色素在颖果顶端果皮中开始沉积,接着在颖果两端及背部维管束处的果皮中沉积,然后向整个颖果的果皮扩...     

小麦强弱势粒胚乳淀粉体和蛋白体发育及物质积累研究

为探明小麦强弱势粒发育的差异,以大穗型小麦品种宁麦13为材料,采用半薄切片、组织染色和生理生化测定等方法比较研究了小麦强弱势粒胚乳淀粉体和蛋白体的发育及物质积累过程。结果表明,在小麦颖果发育过程中,强势粒的形态大小始终大于弱势粒,在花后3～11d表现尤为明显;与弱势粒相比,强势粒的胚乳尤其是背部胚乳中淀粉体和蛋白体的相对面积较大,充实度较高,胚乳质地更致密;强势粒的B型淀粉粒多于弱势粒,强、弱势粒的淀粉粒径分布均呈单峰型,强势粒中0～2μm的淀粉粒数显著高于弱势粒,在其他粒径范围两者无显著差异;与弱势粒相比,强势粒中总淀粉、蛋白质、醇溶蛋白、谷蛋白和支链淀粉含量均较高,而直链淀粉含量较低。由此可见,小麦弱势粒发育不良与胚乳淀粉体和蛋白体发育及物质积累密切相关。     

小麦胚乳发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成

为给小麦品质育种提供参考,采用光学和电子显微镜技术系统观察了小麦品种扬麦12号胚乳发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成.结果表明,花后8 d的淀粉胚乳细胞开始出现贮藏蛋白颗粒.贮藏蛋白在粗内质网上合成后,有些经过高尔基体形成浓密小泡,有些直接在粗内质网腔中积累,脱离内质网形成蛋白体;浓密小泡和蛋白体进入蛋白贮藏液泡(PSV).早期的蛋白体较小,呈球状;随着胚乳发育,蛋白体可以相互融合,扩大体积.后期的蛋白体相互融合形成蛋白质基质,单个蛋白体不再存在;接近成熟期的胚乳,胚乳细胞被贮藏物质淀粉粒和蛋白质基质所充实,蛋白质基质分布在淀粉粒之间的空隙内.试验结果说明,贮藏蛋白从内质网到PSV的转运有两种途径:依赖高尔基体途径和内质网衍生出蛋白体途径.     

小麦内胚乳细胞及其淀粉体的发育

为了探明小麦内胚乳细胞发育和淀粉体生长的规律,以不同发育天数的小麦颖果为材料,利用树脂半薄切片和胚乳细胞分离等方法研究了内胚乳细胞及其淀粉体的形态、数目和生长过程.结果如下:(1)小麦内胚乳细胞呈不规则的多面体形态,内含大、小两种淀粉体,大淀粉体呈鹅卵石形,小淀粉体呈圆球形;(2)内胚乳细胞的生长呈“S”型曲线,花后16～24 d是细胞生长最快的时期;(3)大淀粉体的增殖和生长主要在花后4～16 d进行,小淀粉体在花后16 d大量出现并快速增殖,至胚乳发育后期小淀粉体数量占内胚乳细胞淀粉体总量的90％以上;(4)内胚乳细胞核在颖果发育中、后期发生衰亡,淀粉体在核衰亡过程中仍然能增殖和生长.     

孕穗期施氮对小麦胚乳发育的影响

为了从胚乳发育角度研究施氮对小麦品质的影响,以扬麦9号为材料,利用扫描和透射电子显微镜等研究了孕穗期施氮对小麦胚乳细胞游离核分裂周期、细胞数目的增殖、细胞体积的扩大、糊粉层结构及淀粉体和蛋白质体发育的影响.结果表明:(1)胚乳细胞增殖呈"S"型曲线变化,增施孕穗氮肥有利于增加胚乳细胞数目,提高粒重;(2)孕穗期施氮能显著缩短胚乳游离核的分裂周期,促进细胞长和宽的扩大.花后18 d小麦胚乳细胞分裂基本停止,其数目不再增加,以后主要进行细胞体积的扩大;(3)孕穗期施氮可使胚乳糊粉层细胞质变浓,细胞壁增厚,染色性增强;(4)孕穗期施氮可促进胚乳细胞中大淀粉体的形成,有利于大淀粉体和蛋白质体数目增多,蛋白质被染色更浓;(5)孕穗期施氮可减少最终籽粒小淀粉体的数目,提高淀粉体和蛋白质体的充实程度.     

小麦颖果发育和萌发过程中盾片的结构特征

为了进一步明确小麦颖果发育和萌发过程中盾片的结构特征,以扬麦13为材料,采用超薄切片、显微和超微观察及Image-pro Plus软件图像分析等技术,研究了小麦盾片在颖果发育及萌发过程中的结构变化。结果表明,花后16d,颖果靠近胚乳的胚周缘细胞由外到内分别分化为盾片上皮细胞和盾片薄壁细胞。在颖果发育过程中,盾片上皮细胞形态由不规则形转变为细长形,数目逐渐增加,面积逐渐减小。盾片上皮细胞中淀粉粒不断降解,颈部盾片上皮细胞呈细长形,而底部细胞呈多边形和椭圆形。盾片薄壁细胞淀粉粒不断增多,体积变大。花后16~20d细胞液泡化,积累脂质体和植酸钙镁颗粒,细胞核中核染色质明显降解。在萌发过程中,盾片上皮细胞由不规则形和多边形向圆形转变,细胞的数目先减少后增加,面积先增加后呈减小趋势。薄壁细胞内淀粉体不断变形、塌陷并逐渐降解,蛋白体发生解体,而脂质体先降解而后又重新合成。由以上结果说明,小麦盾片具有吸收转运养分、贮藏养分及保护胚等功能。     

小麦穗部和颖果维管束系统的发育解剖学研究

为了研究小麦穗部和颖果维管束的特性,以中筋小麦品种扬麦16为材料,通过光学、电子和荧光显微镜等观察和分析了穗部和颖果中维管束的结构、数目、发育及其相互关系.结果表明:(1)在花后8～28 d内,小穗轴中央维管束被TTC染色很红,随后变浅;从花后第4 d起,小穗轴中央维管束对I2-KI着色,呈色持续至花后24 d,其后不呈色.(2)花后1～6 d,颖果腹部维管束未完全分化成型,花后12 d,较完善的输导组织已发育形成,花后15～30 d,腹部维管束发育成熟并发挥物质运输作用,花后36 d,维管束输导功能已基本丧失.(3)花后19 d,颖果维管束中筛分子有典型的伴胞,并形成筛分子-伴胞复合结构,周围有大型的薄壁细胞,伴胞或薄壁细胞的体积比筛管分子大,细胞质浓,线粒体密度大;花后32 d,颖果韧皮薄壁细胞外形不规则,许多细胞壁突出或内陷,大部分韧皮薄壁细胞核解体,线粒体数目变少.(4)穗轴节片维管束排列为内、外两环,外环的维管束较小,位于茎的边缘,内环的维管束较大,周围为基本组织所包围.(5)穗轴节片大维管束数目从下而上逐减,上部和下部节片维管束下降幅度较少,而中部下降较多,但小维管束数目变化与此相反.(6)小穗轴基部维管束为12～13条,每小穗内的第1小花基部维管束为6～7条,第2小花中为5～6条,第3、4小花中为3～4条,第5小花以上各花中均为3条.     

不同类型专用小麦品种胚乳发育的比较研究

为揭示不同类型专用小麦品种胚乳发育的差异,以强筋小麦皖麦38和弱筋小麦扬麦9号为材料,比较了两者胚乳细胞游离核分裂状况、细胞数目的增殖变化、细胞体积的变化、糊粉层发育、淀粉体和蛋白质体发育等内容,主要结果如下：（1）皖麦38游离核有丝分裂所占比例较大,扬麦9号无丝分裂所占比例较大,且受温度影响较大;（2）胚乳细胞增殖均呈"S"型曲线变化,皖麦38胚乳细胞增殖较快,胚乳体积较大,最终粒重较高;（3）皖麦38胚乳细胞中大淀粉体数目多于扬麦9号,而小淀粉体数目表现却相反;（4）皖麦38与扬麦9号相比较,糊粉层出现时间较晚,而且糊粉层细胞壁较厚,被甲苯胺蓝染色更浓;（5）成熟籽粒中淀粉粒形状有饼形、椭圆形和近圆球形三种。皖麦38胚乳中饼形和椭圆形淀粉粒较多,且相互结合较紧密;扬麦9号饼形和近球形淀粉粒较多,胚乳结构疏松。     

黄淮南片麦区小麦耐倒春寒育种研究初探

倒春寒是严重影响和制约黄淮南片麦区小麦生产的主要气象灾害之一。小麦受倒春寒的危害程度与霜冻天气、栽培条件和品种自身遗传等关系密切。为了给黄淮南片麦区小麦耐倒春寒育种提供参考,本文结合耐倒春寒品种(系)百农矮抗58、百农207等的育种实践,提出判断小麦品种耐倒春寒的4条基本原则:(1)在相同地区相同年份,发生倒春寒时,不同栽培条件下均未发生冻害或冻害较轻的品种;(2)在相同地区不同年份,无论任何生育时期发生倒春寒均未造成冻害或冻害较轻的品种;(3)在不同年份不同地区,发生倒春寒时,均未发生冻害或冻害较轻的品种;(4)在低温敏感期(穗分化时期)鉴定时未发生冻害或冻害较轻的品种。本文还分析了与小麦品种耐倒春寒能力强弱密切关联的冬春性和抽穗期、光温反应特性、植株健壮度、越冬期抗寒性、穗部结实性和受害后恢复能力等6类性状,拟定了小麦耐倒春寒育种的基本方法。     

黄淮麦区小麦品种抗倒春寒鉴定及其评价方法构建

小麦抗倒春寒特性与发育进程和体内生理指标密切相关。为筛选小麦品种抗倒春寒指标,建立小麦春季抗寒性评价方法,以郑麦7698、矮抗58、石麦19等11份黄淮麦区小麦品种为材料,于小麦二棱期、小花分化期、雌雄蕊分化期、药隔期和四分体期在人工气候室,对试验材料进行低温处理,于6、12和18 h后观察幼穗的受冻情况,测定每个小麦品种的可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性,并对产量性状进行测定。结果表明,幼穗冻害级别以二棱期最低,药隔期最高。进一步对小花分化期、雌雄蕊分化期、药隔期和四分体期低温处理后小麦叶片的生理指标进行比较,发现药隔期低温处理18 h后小麦叶片的可溶性糖含量以及CAT和SOD活性的平均降幅显著高于其他三个时期,分别为32.33%、38.22%和45.20%,MDA含量的平均增幅显著高于其他三个时期,为84.73%。幼穗冻害级别与药隔期低温处理12 h后的可溶性糖含量、SOD活性和MDA含量的变幅均呈极显著相关。这些结果说明,药隔期为小麦抗倒春寒鉴定的最佳生育期,可溶性糖含量、SOD活性和MDA含量可作为小麦抗倒春寒鉴定的生理指标;基于以上3项生理指标的隶属函数综合值对不同品种进行抗寒性评价,综合值（D值）为0.65<D≤1.00、0.40<D≤0.65和0.00<D≤0.40的小麦品种分别为强、中等和弱抗寒类型。     

不同基因型小麦品种倒春寒抗性分析及其评价

倒春寒是限制我国黄淮和长江中下游冬麦区小麦高产稳产的重要因素。为了明确黄淮和长江中下游冬麦区24个主栽或近年来审定的小麦品种倒春寒抗性强弱,在拔节期利用人工气候室进行冷冻胁迫处理(两种强度：L1,-4℃/1 d; L2,-2℃/2 d),对这些品种叶片受冻指数、幼穗冻伤率、产量等指标进行调查,以鉴选抗倒春寒的小麦品种,同时对品种倒春寒抗性(叶片受冻指数和幼穗冻伤率)与品种冬春性、越冬期抗寒性(叶片受冻指数)和农艺性状(如茎长、茎粗、SPAD等)的关系进行了分析。结果表明,各品种叶片受冻指数、幼穗冻伤率及产量降幅在L1和L2下的表现有所不同。在L1和L2下,淮麦20、江麦816和济麦22的叶片受冻指数、幼穗冻伤率和主茎产量降幅整体上表现较低;而连麦8号、淮麦20、柳麦618和镇麦12的产量降幅表现较低。虽然小麦品种倒春寒抗性、冬春性和越冬期抗寒性间存在密切关系,但单个品种的三者之间并无必然关联。拔节期农艺指标难以反映小麦品种的倒春寒抗性。