种植密度对玉米种皮形态建成及胚乳淀粉粒发育的影响

【目的】阐明种植密度对玉米种皮形态建成及胚乳淀粉粒发育的影响。【方法】利用荧光显微镜和透射电镜,研究了30000株/公顷(低密度)和90000株/公顷(高密度)两种种植密度下玉米种皮形态建成及胚乳淀粉粒发育规律。【结果】随着籽粒的发育,内珠被中的细胞质首先作为营养物质被吸收、解体,形成珠被绒毡层;珠被绒毡层退化消失的同时,子房壁细胞也离散解体,最终使子房壁和内珠被愈合在一起,形成种皮。胚乳内淀粉粒的积累是由内向外进行的,胚乳第二层细胞内淀粉粒的发育要早于胚乳最外层细胞。授粉后10～15d是胚乳淀粉粒发育的质变关键时期(由无到有);而授粉后20～25d是淀粉粒发育的量变关键时期(由少到多)。高密度处理的种皮细胞总层数约占低密度处理的1/2,但其各层细胞中的内容物相对较多,种皮形态建成的速度较慢。授粉后10～20d,高密度处理的胚乳淀粉粒明显比低密度处理大且多;而授粉后25d表现相反。玉米胚乳淀粉粒的剖面面积多数集中在0～0.8μm2之间,约占52.90%,大于3.6μm2的仅占0.72%,有90.58%的淀粉粒的剖面面积小于2.0μm2。【结论】通过改变玉米种植密度,可以调节其种皮形态建成及胚乳淀粉粒发育速度。

不同密度玉米种皮形态建成及胚乳淀粉粒超微结构差异

试验以鲁单981为材料,研究了30000株/hm^2(低密度)和90000株/hm^2(高密度)种植密度下,玉米种皮的形态及胚乳淀粉粒超微结构。结果表明,随着子粒的发育,内珠被中的细胞质首先作为营养物质被吸收、解体,形成类似珠被绒毡层的黑层。黑层退化消失的同时,子房壁细胞也离散解体,最终使子房壁和内珠被愈合在一起形成种皮。授粉后10～15d是胚乳淀粉粒发育的质变时期;授粉后20～25d是淀粉粒发育的量变时期。高密度处理的种皮细胞总层数约占低密度处理的1/2,但其各层细胞中的内容物相对较多,种皮形态建成的速度较慢。授粉后10～20d,高密度处理的胚乳淀粉粒明显比低密度处理大且多;而授粉后25d表现相反。玉米胚乳淀粉粒的剖面面积多数集中在0.28～0.56μm^2,约占24.8%,剖面面积大于2.52μm^2的淀粉粒仅占5.2%。

小麦胚乳A、B型淀粉粒的形成与生长特征及氮素调节

为研究小麦胚乳淀粉粒形成与生长特征,以优质小麦品种藁城8901为材料,在缺氮（对照）和施氮条件下,对籽粒发育过程中淀粉粒的产生、体积与数目分布及粒径变化进行比较。结果表明,花后4 d,小麦胚乳已出现A型淀粉粒,其中施氮处理粒径显著高于对照,说明氮素有利于早期淀粉粒的产生。花后10 d,又产生了一个新的小淀粉粒群体,即B型淀粉粒。花后10～12 d,施氮处理的粒径显著低于对照,可能是这个阶段施氮能促进小麦产生了更多的小（B型）淀粉粒,说明这个时期淀粉粒的生长以数目增长为主。花后14～17d,施氮处理淀粉粒粒径显著高于对照,说明这个时期淀粉粒生长以个体体积增大为主。花后24 d,〈0.8μm淀粉粒数目急剧增加,表明此期又产生了一个小淀粉粒群体。花后28 d,施氮处理〈0.8μm淀粉粒数目仍不断增加,表明施氮能促进灌浆后期籽粒产生更多的小淀粉粒。通过透射电镜观察发现,小淀粉粒是由大淀粉粒分裂而来的,单个存在。小麦胚乳A型淀粉粒形成和发育时期基本在花后14 d之前,而B型淀粉粒在成熟前,其体积和数目一直在增加。施氮有利于胚乳A、B型淀粉粒个体的增大和数目的增多。

高淀粉玉米胚乳淀粉粒度分布特征及其对水分胁迫的响应

以郑单21为试验材料,利用透射电镜(TEM:Transmission Electron Microscope)和激光粒度分析仪研究水分胁迫下玉米胚乳淀粉粒的形态和粒度分布。结果表明:水分胁迫导致玉米籽粒形态建成滞后,尤其是内、外珠被组织解体和胚乳淀粉粒积累的速度减缓。授粉后7天,水分胁迫处理的籽粒外珠被尚未退化消失,果皮、内珠被和胚乳细胞的界限模糊,几乎每个果皮细胞内都含有细胞核;而正常供水处理的玉米籽粒外珠被已退化消失,果皮、内珠被和胚乳细胞的界限清晰,果皮细胞内容物较少,细胞壁较薄,内珠被细胞明显较大,内容物少,绝大多数细胞无细胞核。授粉后11天,两处理的胚乳细胞的细胞壁明显变薄,细胞内容物显著增多,细胞内已明显可见大大小小的淀粉粒,但正常供水处理的淀粉粒明显大且多。水分胁迫处理的淀粉粒表面积、数目和体积分布均呈单峰曲线,而正常供水处理表现为淀粉粒数目分布呈单峰曲线,表面积分布和体积分布呈双峰曲线。水分胁迫可降低A型淀粉粒的表面积、数目和体积百分比,增加B型淀粉粒的表面积、数目和体积百分比。