小麦、水稻、玉米果皮淀粉体发育、形态和结构特征的比较

为探明小麦、水稻、玉米果皮淀粉体的发育、形态和结构特征的差异，以小麦“烟农19号”，水稻“扬稻6号”和玉米“扬糯1号”不同发育天数的颖果为材料，采用树脂切片、扫描电镜观察、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换远红外光谱(FTIR)相结合的技术，对这三种谷物果皮淀粉体的发育、形态和结构特征进行了比较分析。结果表明，小麦颖果背部和腹部外果皮在早期都有小颗粒淀粉体积累，后期逐渐降解；水稻和玉米颖果背部外果皮在早期积累小颗粒淀粉体，随后逐渐降解，腹部外果皮不积累淀粉体。小麦、水稻、玉米中果皮细胞均积累较多的淀粉体，随着颖果的发育，小麦和玉米果皮细胞发生了明显的细胞程序性死亡，淀粉体从细胞中流失并不断降解，水稻中果皮程序性死亡进程不明显，细胞只是发生收缩和变形并伴随有淀粉体的降解。小麦和水稻果皮横细胞早期积累叶绿体，随着颖果的发育，叶绿体中开始积累淀粉粒，随后不断降解；玉米横细胞不积累叶绿体，只有少量的淀粉体积累，随后淀粉体降解。小麦果皮淀粉体分为单粒和复粒淀粉两种，淀粉粒呈现圆球状和不规则状；水稻和玉米果皮淀粉体为复粒淀粉，淀粉粒多呈不规则状，部分玉米淀粉粒呈多面体状。小麦、水稻、玉米果皮淀粉表现出相似的XRD和FTIR图谱, 但在XRD波谱的2θ角17°和18°衍射峰及FTIR光谱的995和1 022 cm^-1共振峰强度不同，玉米果皮淀粉的相对结晶度最高，小麦次之，水稻最低；淀粉粒表层有序度以水稻最高，玉米次之，小麦最低。以上结果说明，在小麦、水稻、玉米果皮不同部位，淀粉体的发育和形态上存在较多个异同点，果皮淀粉粒内部结晶度和表层结构有序度存在显著差异。

Comparison of Developmental, Morphological and Structural Characteristics of Amyloplasts in Pericarp of Wheat, Rice and Maize