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6-BA处理对玉米胚乳发育及细胞程序性死亡调控效应的研究

2020-12-01阅读(997)

6-BA处理对玉米胚乳发育及细胞程序性死亡调控效应的研究

论文摘要

本试验以郑单958（Z）、农大108（N）、特爆2号（T）为材料,研究授粉后喷施6-苄基腺嘌呤（6-BA）对玉米胚乳发育及胚乳细胞程序性死亡（Programmed cell death,PCD）的影响。采用生理生化方法,从胚乳细胞数目、内源激素、籽粒营养物质等方面探讨了6-BA处理对玉米胚乳发育的影响;从显微构造、超微构造和分子生物学等方面观察了玉米胚乳PCD过程的特征及6-BA处理对胚乳细胞PCD过程的调控作用,主要研究结果如下:1 6-BA处理对胚乳细胞数目的影响对玉米籽粒胚乳细胞数目的观察发现,6-BA处理提高了3个品种的胚乳细胞数目,且胚乳细胞数目随6-BA浓度的提高而增加。但6-BA处理对3个品种胚乳细胞数目的影响程度不同,与对照相比,郑单958、特爆2号的胚乳细胞增殖达到显著水平,而农大108未达到显著水平。施用6-BA引起胚乳细胞数目的增多,可能是6-BA处理后玉米粒重提高的原因之一。2 6-BA处理对胚乳内源激素含量的影响6-BA处理后,郑单958、特爆2号的Z+ZR、GA含量较对照显著提高,随6-BA浓度的提高而增加。而农大108 Z+ZR、GA含量的提高,未达到显著水平。6-BA处理显著提高了3个品种灌浆前期的iPA含量,同时抑制了玉米灌浆后期胚乳内的ABA的积累,显著提高了郑单958灌浆前期和后期、特爆2号灌浆前中期、农大108灌浆后期的IAA含量。施用6-BA引起籽粒内源激素含量的改变,可能是导致籽粒产量和品质性状改变的原因之一。3 6-BA处理对籽粒营养物质的影响6-BA处理明显提高了3个品种灌浆前中期的蔗糖含量、整个灌浆期的蛋白质含量、籽粒灌浆后期的支链淀粉、总淀粉含量,为形成较高的粒重提供了基础。4玉米胚乳细胞PCD的特点超微结构观察发现,玉米胚乳细胞在发育过程中出现细胞核变形、解体,形成核残体和染色质凝集的现象;在核解体过程中,线粒体出现伴随变化,如线粒体嵴消失呈中央空泡化;琼脂糖凝胶电泳发现,胚乳DNA显示以180-200bp倍增的梯状带。这些现象表明玉米胚乳细胞的死亡是PCD过程。用Evans Blue对胚乳的染色图表明,玉米胚乳细胞死亡始于胚乳上端并高度有序地向下、向外扩展。超微结构与Evans Blue染色结果说明,细胞核消亡后,细胞仍存活,胞质中仍可正常合成和积累淀粉、蛋白质,在胚乳细胞完成了合成与积累营养物质的使命后,即细胞被淀粉充满后,胚乳细胞死亡并形成无生命的营养物质储藏库。5 6-BA处理对胚乳细胞PCD的影响6-BA处理的胚乳出现梯状DNA带的时间与对照一致,但DNA电泳带的亮度比对照明显弱,且随6-BA浓度的增大,减弱程度增强。经Evans Blue染色证明喷施6-BA使得蓝色反应区域面积减小,颜色变浅。超微结构观察亦发现,经6-BA处理的胚乳细胞核降解程度明显轻于对照,以上研究结果均说明,6-BA处理可在一定程度上减缓PCD的过程,从而改善籽粒品质,提高玉米粒重。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 1.1 国内外研究现状
  • 1.2 本研究的目的意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 供试材料与试验设计
  • 2.2 取样方法
  • 2.3 测定项目与方法
  • 3 结果与分析
  • 3.1 6-BA 处理对玉米胚乳细胞数目及大小的影响
  • 3.1.1 对胚乳细胞数目的影响
  • 3.1.2 对胚乳细胞大小的影响
  • 3.2 6-BA 处理对玉米胚乳营养物质含量的影响
  • 3.2.1 对蔗糖含量的影响
  • 3.2.2 对蛋白质含量的影响
  • 3.2.3 对淀粉含量的影响
  • 3.3 6-BA 处理对玉米胚乳激素含量的影响
  • 3.3.1 对Z+ZR 含量的影响
  • 3.3.2 对iPA 含量的影响
  • 3.3.3 对IAA 含量的影响
  • 3.3.4 对ABA 含量的影响
  • 3.3.5 对GA 含量的影响
  • 3.3.6 内源激素与蔗糖、蛋白质的相关性分析
  • 3.3.7 内源激素与淀粉及其组成成分的相关性分析
  • 3.4 对可溶性蛋白及抗氧化酶系统的影响
  • 3.4.1 对可溶性蛋白含量的影响
  • 3.4.2 对SOD 活性的影响
  • 3.4.3 对CAT 活性的影响
  • 3.4.4 对POD 活性的影响
  • 3.4.5 可溶性蛋白含量、抗氧化酶系统的活性与激素的相关性分析
  • 3.5 玉米胚乳程序性死亡过程的超微结构观察
  • 3.6 Evans Blue 染色鉴定
  • 3.7 胚乳DNA 的降解
  • 3.8 6-BA 处理对玉米粒重的影响
  • 4 讨论
  • 4.1 6-BA 处理对玉米胚乳增殖的影响
  • 4.2 6-BA 处理对玉米蔗糖、蛋白质含量的影响
  • 4.3 玉米胚乳细胞程序性死亡的特点
  • 4.4 6-BA 处理对胚乳细胞PCD 的影响
  • 4.5 6-BA 处理对玉米粒重的影响
  • 5 结论
  • 5.1 6-BA 处理对胚乳细胞数目的影响
  • 5.2 6-BA 处理对激素含量的影响
  • 5.3 6-BA 处理对营养物含量的影响
  • 5.4 玉米胚乳细胞程序性死亡的特点
  • 5.5 6-BA 处理对胚乳细胞PCD 的调控
  • 参考文献
  • 图版说明
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表文章情况

    • 相关论文文献

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