干旱胁迫下小麦颖果内源激素的变化及其与胚乳发育的关系

为探明干旱胁迫下小麦颖果内源激素与胚乳发育的关系,以小麦品种扬麦16为材料,在幼苗返青至颖果成熟阶段进行干旱处理,采用树脂切片及显微摄影等技术观察小麦颖果和胚乳细胞发育的形态结构特征,并通过酶联免疫吸附法测定颖果生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA_3、GA_4)、玉米素核苷(ZR)、二氢玉米素核苷(DHZR)的含量。结果显示,干旱胁迫缩短了小麦颖果发育进程,促进颖果早衰,导致颖果发育不良;显著降低了籽粒千粒重、可溶性糖含量和总淀粉含量,提高了蛋白质含量;促进颖果发育早期胚乳细胞分裂和淀粉积累,抑制了发育后期胚乳细胞的分裂、体积扩大和淀粉体充实,并提高了颖果整个发育过程中胚乳蛋白体的积累;提高了颖果发育前期IAA、GA_3、GA_4、ZR和DHZR的含量,ABA含量在整个发育时期均较高。说明干旱胁迫能通过影响颖果内源激素的积累来调控胚乳发育。     

转反义Wx基因水稻颖果的发育及物质积累

以转反义Wx基因粳稻和籼稻品系为材料,研究其颖果的发育和物质积累。结果表明,直链淀粉含量降低后的转基因水稻品系籽粒的粒重会有所下降,而且直链淀粉含量下降越多,粒重的下降幅度也越大。单个颖果胚乳细胞的数目也有不同程度的下降,但在籽粒发育早期（花后6 d前）,转基因水稻的胚乳细胞增殖速率明显高于其亲本。直链淀粉降低后的转基因品系籽粒可溶性糖含量在发育初期（花后9 d前）低于其同时期的亲本,而花后9 d后则明显高于其亲本。转基因水稻籽粒中的总淀粉含量有不同程度的下降,而支链淀粉的含量却相对增加,从而改变了籽粒中淀粉的组成,但对籽粒中蛋白质的积累没有显著影响。     

扬麦16“灌浆快”与颖果显微结构和内源生长素的关系

扬麦16是长江中下游麦区种植面积最大的品种,具有灌浆速度快、粒重高等特点。为探明扬麦16"灌浆快"与颖果结构和内源生长素的关系,以宁麦13为对照,显微观察了扬麦16颖果维管束、胚乳细胞和传递细胞发育的变化特征,测定了千粒重和生长素含量。结果表明,扬麦16胚乳中淀粉体和蛋白体发育好,胚乳充实饱满,最终粒重高;灌浆过程中扬麦16颖果内源生长素水平高,促进了同化物向籽粒的调运和胚乳细胞的分裂;扬麦16颖果维管束发达,筛管面积大,韧皮部卸载能力强;扬麦16颖果传递细胞分化早,细胞壁内突结构发达,养分转运能力强。     

采收期对玉米品种鲁星糯1号品质的影响

以鲁星糯1号糯玉米品种为试验材料,研究了不同采收期籽粒粗淀粉含量、含水量、可溶性糖含量的动态变化,及其与鲜穗品质的相关性,探讨鲁星糯1号的适宜采收期。结果表明:授粉后20 d采收品质评分最高(87.9分),但授粉后20～24 d采收品质评分差异不显著。采收期与籽粒粗淀粉含量、含水量和可溶性糖含量均呈显著相关,随采收期推迟,粗淀粉含量增加,含水量、可溶性糖含量减少。授粉后20～24 d,籽粒粗淀粉含量60.5%～64.5%,含水量61.9%～65.4%,可溶性糖含量6.5%～6.9%,为适宜采收期。     

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。     

opaque2对糯玉米子粒食味和营养品质的影响分析

玉米opaque2(o2)是胚乳发育的核心调控基因，对子粒发育至关重要。基于9组糯玉米o2近等基因系(o2-NILs)及对应轮回亲本，对鲜食期和成熟期子粒的种皮厚度、总淀粉含量、可溶性糖含量等性状进行分析。结果表明，黄糯2/o2o2和中63-2/o2o2鲜食期子粒的食味品质性状均有提高，其他o2-NILs子粒品质变化不一。鲜食期o2突变对种皮厚度影响较大，但与成熟期无直接相关性。o2突变使玉米子粒赖氨酸含量增加，营养价值提高，但多数近等基因系成熟期淀粉含量和百粒重降低，仅糯2/o2o2、淀粉含量和百粒重均不受影响。糯2/o2o2、SY1-2/o2o2、赵OP-6/o2o2中27 KD γ-zein表达量显著增加、子粒饱满度与轮回亲本相近，但均表现为粉质胚乳，因此认为，优质蛋白糯玉米硬质胚乳的恢复需多个o2胚乳修饰基因协同作用。     

紫糯小麦籽粒石蜡切片制作技术优化及淀粉粒累积分析

为了探明糯性小麦授粉后籽粒淀粉粒的累积情况,以山农紫糯2号授粉后不同天数的籽粒为试验材料,通过对传统石蜡切片技术的脱水、透明和浸蜡等环节进行改进,制作切片后对小麦籽粒结构发育进行观察研究。结果显示,与传统石蜡切片方法相比较,技术改良70%乙醇和无水乙醇脱水时间与逐级透明和渐进式浸蜡环节后,小麦籽粒（授粉后0~14 d）不皱缩变形,石蜡切片完整,且染色分明,结构显示清晰。授粉后0~2 d,果皮中已经开始积累少量淀粉粒,随着授粉后天数推移而逐渐增多;授粉后第6天,胚乳内部逐渐由游离核期向细胞化过渡;授粉后第8天,胚乳细胞进一步增大,淀粉粒开始累积,但体积较小;授粉后第10~12天,胚乳细胞向无核化发展,不同部位胚乳细胞和淀粉粒的排列分布呈现明显差异;授粉后第14天,胚乳细胞中几乎完全充满淀粉粒。表明改进的石蜡切片制作方法适合于早期小麦籽粒的结构研究。     

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。     

不同胞质效应甜玉米子粒糖分积累规律及其与淀粉含量的关系

以正常胞质的湘农甜玉2号和不育胞质的C型湘农甜玉2号为研究对象,探讨不同胞质效应的甜玉米子粒在授粉后不同天数可溶性糖积累规律及其与淀粉含量等的变化关系。结果表明,不同胞质类型的甜玉米子粒在授粉后30 d时可溶性糖含量均达最大值,且不育胞质C型湘农甜玉2号的子粒糖含量比正常胞质湘农甜玉2号高1个百分点;湘农甜玉2号子粒可溶性蛋白含量高于C型湘农甜玉2号子粒0.2 mg/g;不育胞质的甜玉米子粒总淀粉含量比正常胞质的子粒淀粉含量高2%。两种类型的甜玉米子粒可溶性糖、可溶性蛋白、可溶性固形物与子粒总淀粉含量在授粉第30 d时呈显著负相关和极显著负相关。     

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.     

水稻胚乳细胞发育的结构观察及其矿质元素分析

 为了探明水稻胚乳发育的过程和糊粉层形成的机理, 用光学显微镜和电子显微镜观察了水稻糊粉层细胞和内胚乳细胞在颖果发育过程中的结构变化,用能谱仪分析了胚乳细胞中元素的种类和相对含量。结果表明, 糊粉层细胞是由胚乳表层细胞转化而来的。糊粉层细胞中的P、K、Mg和Ca等矿质元素含量要明显高于内胚乳细胞。发育初期糊粉层细胞中富含线粒体、圆球体和小液泡;发育中后期小液泡积累蛋白质和矿质元素而形成糊粉粒。在发育中后期,内胚乳细胞随着细胞内淀粉体的充实,细胞核发生形变而衰亡;而糊粉层细胞的核在发育过程中不消亡。糊粉层的形成与表层细胞积聚矿质和脂类等“灌浆废物”(指非内胚乳细胞的贮藏物)有关。因而,转运灌浆物质多的胚乳背部,其糊粉层细胞的层数要比腹部和侧部多。谷物胚乳发育分为游离核期、细胞化期、分化期和成熟期四个时期。     

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。     

Development and Substance Accumulation of Caryopsis in Transgenic Rice with Antisense Wx Gene

China is one of the leading nations in production as well as consumption of rice. Almost more than half of Chinese people live on rice. But most of the widely grown rice is of low quality, especially with high amylose content [1]. The higher level of amyl…     

玉米不同部位子粒灌浆特性与粒重的关系研究

以郑单958(ZD958)和登海661(DH661)为试验材料,研究在4.5万、7.5万、10.5万株/hm2种植密度下玉米上部及中下部子粒灌浆特性和粒重的关系。结果表明,穗粒数和千粒重是决定子粒最终产量的重要因素,两者均随着密度的增加而显著降低。同一密度下,穗位层光照自开花当天(0 d)先降低后升高,总体呈"高-低-高"的变化趋势,底层光照则持续升高。上部子粒的起始生长势、灌浆速率、胚乳细胞数及淀粉含量均低于中下部子粒。相关及通径分析表明,影响粒重的主要因素是灌浆速率、胚乳细胞数目和淀粉含量,其相关系数分别为0.959 66**、0.981 91**和0.877 76*。光照(包括穗位层和底层)主要通过灌浆速率和淀粉含量来间接影响粒重。     

Effects of Nitrogen Application Time on Caryopsis Development and Grain Quality of Rice Variety Yangdao 6

A pot experiment was conducted to study the effects of different nitrogen application time(during the tillering or the booting stages)with the same nitrogen rates on the caryopsis development and grain quality of rice variety Yangdao 6.The increased nitrogen fertilizer(urea),especially applied during the booting stage,could evidently increase the milled rice rate,head rice rate and protein content in rice grains compared with the control(no nitrogen application),and decrease chalky grain rate and amylose content.Moreover,the increased nitrogen fertilizer significantly affected the caryopsis development and enhanced the grain weight when nitrogen applied during the tillering and the booting stages,especially during the booting stage.During caryopsis development the increased nitrogen fertilizer applied during the tillering and booting stages could obviously decrease the total starch and amylose contents,but not obviously for the amylopectin content in rice grain.Increased topdressing of nitrogen fertilizer,especially applied during the booting stage,had significant effect on the development and structures of amyloplasts and proteinoplasts.That is,it could change the distribution,number and shape of amyloplasts and proteinoplasts in the endosperm cells especially in grain abdomen.Compared with the control the arrangements of amyloplasts and proteinoplasts were closer,with more numbers,higher density and less interspaces each ohter.Furthermore,most amyloplasts showed polyhedron under the increased nitrogen fertilizer level.