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四个水稻品种胚乳细胞发育的研究

作　者: 李小刚
导　师: 王忠
学　校: 扬州大学
专　业: 植物学
关键词: 水稻胚乳细胞糊粉层发育
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

为了探明水稻内胚乳和糊粉层的发育过程,本试验以日本晴、扬稻6号、武育糯16号和扬辐糯4号四个水稻品种为实验材料,精确标记颖果的发育天数,观测颖果的生长；采用I2-KI、TTC和Evan’s blue等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；采取树脂包埋法制作切片,用光学显微镜详细观察了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；用扫描电子显微镜观察了水稻成熟籽粒断面的超微结构。得到如下结果：(1)水稻颖果的果皮在发育的前中期呈绿色,随着灌浆天数的增加,果皮中的叶绿素逐渐解体,果皮由绿色转变为黄白色,成熟后期颖果变得透明；水稻颖果生长曲线呈“S”型,其中长度增长最快,厚度增长最慢；水稻颖果在发育前期含水量较高,鲜、干重的增长速率较快,随着发育进程的增加和贮藏物质的积累,含水量逐渐降低,鲜、干重的增加速率变慢,最后鲜、干重和含水率均趋于稳定,颖果发育成熟。(2)处在胚乳表层的细胞最终分化为糊粉层细胞。糊粉层细胞在发育初期富含小液泡和圆球体；发育中后期小液泡积累矿质元素和蛋白质形成糊粉粒。糊粉层的形成与胚乳表层细胞积聚脂类和矿质等“灌浆废物”(非内胚乳细胞的贮藏物质)有关。因而,转运灌浆物质多的背部,糊粉层细胞的层数比腹部要多。(3)处在胚乳内部的细胞最终分化为内胚乳细胞。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；而糊粉层细胞的细胞核在发育过程中不会消亡。内胚乳细胞核衰亡以后,淀粉体仍可膨大生长,由此表明,淀粉体的发育具有一定的自主性。(4)水稻胚乳淀粉体是复粒淀粉体,一个淀粉体当中有数个淀粉粒。在发育初期,淀粉体一般呈球形或者椭球形,到发育后期,淀粉体形态变成多面体形。淀粉体发育与稻米的某些品质有关。淀粉体发育不良的稻米容易产生垩白。(5)颖果背部的维管束是养分进入颖果的通道。从背部维管束运输来的灌浆物质首先卸载至珠心突起,然后经珠心突起处分流,其中的大部分养分由背部糊粉层直接运向内胚乳；剩余的养分则运向胚乳四周的珠心组织,再经过侧部和腹部的糊粉层运至内胚乳。糊粉层是胚乳吸收养分的细胞层。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
符号说明  7-8
1 引言  8-17
  1.1 胚乳细胞发育概要  8-11
    1.1.1 胚乳的发育类型  8-9
    1.1.2 水稻胚乳的发育  9-11
  1.2 胚乳细胞中的贮藏物质及其积累  11-15
    1.2.1 淀粉的积累与淀粉体的形成  11-13
    1.2.2 蛋白质的积累与蛋白体的形成  13-14
    1.2.3 矿质的积累与糊粉粒的形成  14
    1.2.4 脂类的积累与圆球体的形成  14-15
  1.3 胚乳细胞的PCD  15-16
    1.3.1 淀粉性胚乳细胞的PCD  15-16
    1.3.2 在发芽过程中糊粉层细胞的PCD  16
  1.4 水稻胚乳垩白形成机制  16-17
  1.5 研究目的和意义  17
2 材料与方法  17-19
  2.1 供试材料  17-18
  2.2 颖果发育时间的标记  18
  2.3 颖果形态观察  18
  2.4 颖果长度、宽度和厚度的测定  18
  2.5 颖果鲜重、干重和含水率的测定  18
  2.6 颖果的组织化学染色  18-19
  2.7 颖果结构的观察  19
3 实验结果  19-39
  3.1 颖果的发育  19-22
    3.1.1 颖果的形态和色泽变化  19-21
    3.1.2 颖果的长度、宽厚和厚度变化  21
    3.1.3 颖果的鲜重、干重和含水率变化  21-22
  3.2 颖果的淀粉分布和生理活性变化  22-27
  3.3 内胚乳细胞的发育  27-34
  3.4 糊粉层细胞的发育  34
  3.5 颖果不同部位糊粉层层数的差异  34-39
  3.6 内胚乳细胞与糊粉层细胞的差异  39
4 讨论  39-44
  4.1 胚乳细胞的发育和颖果发育的关系  39-41
  4.2 灌浆物质运至胚乳的途径  41-42
  4.3 糊粉层的结构特点和形成机理  42
  4.4 淀粉体的发育与某些品质的关系  42-44
5 参考文献  44-47
致谢  47-48

四个水稻品种胚乳细胞发育的研究

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