不同類型玉米細胞的發(fā)育差異
淀粉是玉米籽粒的主要成分, 占籽粒干重的 70%左右。淀粉在胚乳中以淀粉粒的形式存在于淀粉體中。胚乳細胞組織結構的疏密排布、淀粉粒形狀、均勻性及角質化程度決定籽粒的物理性狀, 基質蛋白形態(tài)、密度以及與淀粉粒結合緊密程度決定籽粒的營養(yǎng)品質。研究玉米胚乳細胞及淀粉體的發(fā)育對于了解籽粒物理性狀及營養(yǎng)品質的形成具有重要意義。關于玉米胚乳細胞淀粉體已有不少研究。研究表明, 糯玉米成熟期淀粉體基本上都是橢圓形或球形, 胚乳不同部位的淀粉體特性有差異。
我們對優(yōu)質蛋白玉米的研究認為, 透明狀的角質胚乳中, 結締狀態(tài)基質蛋白連接成鞘狀, 方形或多角形的淀粉粒層疊飽充于基質蛋白鞘, 胚乳結構致密; 粉質胚乳中基質蛋白散布密度小, 圓形或橢圓形淀粉粒裸露, 淀粉粒間隙大, 胚乳結構疏松。專家認為甜玉米為粉質胚乳, 胚乳細胞結構疏松, 細胞大, 淀粉粒為圓形, 排列松散, 淀粉粒間隙大, 基質蛋白散布于淀粉粒間, 淀粉粒裸露; 普通玉米角質胚乳細胞結構致密, 細胞小, 淀粉粒排列緊密呈方形、多角形層疊密布, 鑲嵌于基質蛋白鞘中玉米胚乳的質地與淀粉體的充實有關, 角質胚乳淀粉體充實好, 呈多面體形, 粉質胚乳淀粉體充實差, 呈球形。
目前的研究多針對于成熟期的淀粉體, 對淀粉體的發(fā)育過程研究較少, 不同類型玉米胚乳淀粉體發(fā)育的比較研究甚少。糯玉米、爆裂玉米和甜玉米都是普通玉米的變種, 營養(yǎng)品質和加工特性相差大。本研究以普通玉米、糯玉米、爆裂玉米和甜玉米為材料, 觀察籽粒發(fā)育過程中淀粉體的形態(tài)及結構變化, 比較不同類型玉米胚乳淀粉體發(fā)育的差異,探討淀粉體、蛋白體與糖分的存在狀態(tài)及排列方式, 旨在為高產優(yōu)質玉米育種提供理論依據。
甜玉米胚乳細胞充實不良、排列疏松, 細胞壁明顯, 細胞內含物沉積在細胞壁形成的“鞘”里呈“蜂窩狀”淀粉體表面似有糖類物質包裹呈不裸露狀態(tài),或擠壓呈不規(guī)則形狀，成熟時近胚細胞淀粉體出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，這可能是由于淀粉體消化引起的。成熟期時, 不同類型玉米胚乳細胞的排列和淀粉體形態(tài)存在差異。 爆裂玉米的胚乳細胞排列最整齊、最緊湊, 其次為普通玉米和糯玉米, 甜玉米胚乳細胞排列較疏松。爆裂玉米和普通玉米的淀粉體形態(tài)排列最緊密; 爆裂玉米淀粉體間還鑲嵌有蛋白體, 淀粉體表面附有一層基質蛋白, 使淀粉體呈現(xiàn)不裸露狀態(tài); 糯玉米和甜玉米淀粉體排列相對疏松。
處在胚乳外層兩側的胚乳細胞排列緊密, 淀粉體充實好, 淀粉體呈多面體, 蛋白體數(shù)量多, 蛋白體填滿淀粉體的間隙, 使胚乳質地堅實, 形成角質胚乳。處在胚乳中部及近胚部的胚乳, 離糊粉層遠, 物質運輸距離長, 淀粉體發(fā)育遲, 近胚淀粉體還要供應胚生長所需的養(yǎng)分, 導致淀粉體充實不良, 淀粉體呈球形,淀粉體間存在空隙, 胚乳不透光, 形成粉質胚乳。中國糧油儀器在線 http://www.s1an.cn/
