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核桃（Juglans regia）胚发育及其营养代谢动态研究

作　者: 李永涛
导　师: 杨克强；侯立群
学　校: 山东农业大学
专　业: 林木遗传育种
关键词: 核桃(Juglans regia) 胚发育脂肪蛋白质糖转化酶组织化学
分类号: S685.99
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

核桃(Juglans regia)被誉为21世纪的超级食品。本研究以9年生早实核桃品种‘香玲’为试材,运用石蜡制片和半薄切片技术观察了其胚胎发育过程;对其胚营养积累过程中脂肪含量、蛋白质含量、糖含量及其相关酶活性变化动态进行了化学测定;对其胚营养积累过程中脂肪、蛋白质、糖含量的变化和空间的分布特点进行了组织化学分析。结果表明:1)核桃子房为一室,室内具有一直生胚珠,单层珠被,珠孔向上,对着花柱而生且着生在基部胎座上,厚珠心。珠心表皮以内的4-5层细胞中的一个细胞分化为孢原细胞,并直接发育成大孢子母细胞,这是大孢子母细胞的前细胞。大孢子母细胞经过减数分裂形成二分体和四分体,四分体呈线型排列。其中合点端的大孢子直接发育成功能大孢子,其余的三个退化,但退化的先后顺序不规律,此后再经过雌配子体的发育,形成成熟的胚囊,胚囊的发育类型是典型了蓼型。胚的发育经过原胚期、球状胚期、胚器官形成期和胚成熟期4个时期。随着子叶裂瓣顶端分生组织的快速生长充满子房腔,营养积累,种子成熟。2)核桃果实发育过程可划分为:果实缓慢生长期(开花后30d以内)、果实快速生长期(开花后30-60d)、脂肪积累盛期(开花后60-100d)和果实成熟期(开花后100-140d)4个时期。3)核桃胚中脂肪含量是一个持续积累的过程,开花后60-90d是核桃胚中脂肪含量增加最快的时期;开花后100d时,胚中脂肪含量为50.11%,到果实完全成熟时的140d,达到63.13%。而蛋白含量在核桃胚发育过程中波动性较大,总体呈现一个先升高后下降的趋势。核桃胚营养积累过程中葡萄糖和蔗糖含量变化趋势相似,前期含量较低,随后逐渐增加,在花后90d达到最大值,此后逐渐降低;果糖前期含量最高,此后逐渐降低。AI和NI、SS和SPS前期活性较高,而后开始下降,至开花后80d下降到一个低点,而后又开始增加,到开花后90-100d达到高点,随后又开始降低,一直到果实成熟后期达到平衡。可溶性糖与蔗糖、葡萄糖的含量呈显著正相关;蔗糖含量与葡萄糖含量呈极显著正相关,与SS活性、SPS活性呈显著正相关;蛋白质含量与NI活性、AI活性呈负相关,与果糖含量呈极显著负相关。4)通过PAS-考马斯R、PAS-苏丹黑B双重染色,糖被染成紫红色、蛋白质被染成深蓝色、脂肪被染成黑色。组织化学定位显示:核桃胚营养积累过程中,糖多在细胞外围及细胞间分布,糖的分布和脂肪的分布有空间上的相关。脂肪初期积累于细胞外围,逐渐向细胞质内积累,形成大团块的脂体,后期脂体占据整个细胞。蛋白质以蛋白粒的形式散布于细胞质,其数量的变化与化学测定的结果一致。

全文目录

中文摘要  8-10
Abstract  10-12
1 引言  12-26
  1.1 植物胚胎发育的研究  13-17
    1.1.1 植物胚胎发育研究的历史  13-14
    1.1.2 植物胚胎发育的研究进展  14-17
  1.2 果实发育过程中主要营养代谢动态研究  17-21
    1.2.1 脂肪代谢动态的研究  17-18
    1.2.2 蛋白质代谢动态的研究  18-19
    1.2.3 糖代谢动态的研究  19-21
  1.3 植物组织化学的研究  21-22
  1.4 核桃的胚胎发育及其营养代谢动态研究  22-24
    1.4.1 核桃胚胎发育研究进展  22-24
    1.4.2 核桃坚果营养代谢动态研究  24
  1.5 本研究的目的和意义  24-26
2 材料与方法  26-34
  2.1 试验地概况  26
  2.2 试验材料  26-27
    2.2.1 植物材料  26-27
    2.2.2 试验试剂  27
    2.2.3 试验仪器  27
  2.3 试验方法  27-34
    2.3.1 石蜡切片的制作  27-28
    2.3.2 树脂切片的制作  28
    2.3.3 环氧树脂切片显示多糖、蛋白质及脂类的细胞化学方法  28-29
    2.3.4 果实发育动态观测  29
    2.3.5 营养成分的测定  29-30
    2.3.6 糖分的提取与测定  30-31
    2.3.7 与糖代谢相关酶活性的测定  31-33
    2.3.8 数据处理和相关性分析  33-34
3 结果与分析  34-47
  3.1 子房和胚珠的结构  34
  3.2 大孢子的发生与雌配子体的发育  34-35
    3.2.1 大孢子发生  34
    3.2.2 雌配子体发育  34-35
  3.3 胚的发育  35-37
  3.4 核桃果实发育动态  37-38
  3.5 核桃胚发育过程中脂肪含量的变化  38-39
  3.6 核桃胚发育过程中蛋白质含量的变化  39
  3.7 核桃胚发育过程中糖含量的变化  39-41
  3.8 糖代谢相关酶活性的变化  41-42
    3.8.1 淀粉酶  41
    3.8.2 酸性转化酶(Acid invertase, AI)及中性转化酶(Neutral invertase, NI)  41-42
    3.8.3 蔗糖合酶(Sucrose synthase, SS)及蔗糖磷酸合酶（Sucrose phosphate  42
  3.9 相关性分析  42-45
  3.10 核桃胚发育过程中的多糖、蛋白质和脂肪的组织化学定位  45-47
    3.10.1 核桃胚发育过程中的多糖的组织化学定位  45
    3.10.2 核桃胚发育过程中的蛋白质的组织化学定位  45
    3.10.3 核桃胚发育过程中的脂肪的组织化学定位  45-47
4 讨论  47-52
  4.1 关于核桃胚的发育  47
  4.2 核桃果实发育阶段的划分  47-48
  4.3 关于核桃脂肪的积累  48-49
  4.4 核桃胚发育过程中糖积累与糖代谢相关酶的关系  49-50
  4.5 核桃胚组织的组织化学分析  50-52
    4.5.1 关于组织化学染色方法  50-51
    4.5.2 核桃胚营养积累过程中组织化学特点  51-52
5 结论  52-53
参考文献  53-62
图版说明  62-64
Explanation of plate  64-66
图版  66-78
致谢  78-79
攻读学位期间发表的学术论文  79-80
硕士学位论文内容简介及自评  80

核桃（Juglans regia）胚发育及其营养代谢动态研究

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