水稻和高粱开花期浆片细胞淀粉粒的变化

论文摘要

目前普遍认为水稻等禾本科植物颖花开放是颖花浆片细胞水势降低导致浆片吸水膨大而推开颖花内外稃所致。颖花开放前浆片细胞水势降低是因为可溶性糖等渗透物质的增加,而淀粉水解为糖是渗透物质增加的重要来源。但关于浆片细胞淀粉粒在颖花开放中的作用却没有系统的研究报道。本研究选用常规稻、水稻不育系和高粱等具有不同开颖习性的材料,采用石蜡切片法研究开花期浆片含淀粉粒的细胞的数量、细胞淀粉粒数量和大小,及浆片淀粉粒的空间分布的动态变化,并分析其变化与颖花开放的关系,从而阐明浆片细胞淀粉粒在颖花开放中的作用。研究结果表明：1.随着颖花成熟度的增加,从开颖前3d至开颖当天,水稻浆片细胞逐渐增大,浆片细胞内淀粉粒数量增多,淀粉粒增大,含淀粉粒的细胞数量增多；常规稻在开颖前2h内,淀粉粒数量、含淀粉粒细胞数量迅速减小,淀粉粒减小。而不育系浆片细胞淀粉粒数量与含淀粉粒细胞数量在开颖前2h内也逐渐减少,但减少的幅度不及常规稻；而淀粉粒大小变化不大。2.常规稻因受阴雨天气影响不能正常开颖时,浆片细胞的增大、浆片细胞内淀粉粒数量、淀粉粒大小和含淀粉粒的细胞的数量的减小速度比正常开颖的常规稻缓慢。午后气温回升,颖花开始大量开放,开放前浆片细胞迅速增大,浆片细胞内淀粉粒数量、淀粉粒大小和含淀粉粒的细胞数量迅速减小。3.成熟水稻穗因受机械刺激而提前开颖时,机械刺激后浆片细胞逐渐增大,并于2h内达到最大；浆片细胞内淀粉粒数量和含淀粉粒细胞数量逐渐减少,并于1.5-2h内降至最低；浆片细胞淀粉粒大小稍有减小。而未受机械刺激的对照稻穗在相应的时间内的上述指标的变化幅度明显较小4.随着高粱颖花成熟度的增加,高粱浆片细胞淀粉粒含量和淀粉粒大小在颖花开放前3-2天逐渐增加。在颖花开放前的2h内,浆片细胞淀粉粒数量和淀粉粒大小迅速减小。5.以上结果提示：水稻和高粱浆片细胞淀粉粒的功能是提供一种细胞水势调节的机制,从而调控颖花开放的时间。6.水稻浆片淀粉粒在空间上分布不均匀,主要分布在浆片表面的2-3层细胞内；而高粱浆片淀粉粒的空间分布较均匀。水稻与高粱开颖时间不同是否与其浆片淀粉粒的空间分布差异有关值得进一步研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 第一节 禾本科植物颖花开放机理研究进展
• 1.1 禾本科植物的颖花开放及浆片膨大机理
• 1.1.1 禾本科植物颖花结构
• 1.1.2 禾本科植物颖花开放过程
• 1.1.3 禾本科植物的开花习性
• 1.1.4 禾本科植物颖花浆片的膨大机理
• 1.1.4.1 禾本科植物颖花浆片的结构
• 1.1.4.2 浆片内渗物质的来源
• 1.2 禾本科植物颖花开放的影响因素
• 1.2.1 温度
• 1.2.2 光照和水分
• 2'>1.2.3 CO₂
• 1.2.4 机械刺激
• 1.2.5 无机酸类
• 1.2.6 茉莉酸类植物激素
• 1.3 禾本科植物颖花开放机理
• 第二节 植物淀粉研究进展
• 2.1 植物淀粉的特性
• 2.2 植物淀粉的功能
• 2.2.1 淀粉在保卫细胞中的功能
• 2.2.2 淀粉在胚乳中的功能
• 2.2.3 淀粉的其他功能
• 2.3 淀粉生物合成
• 2.3.1 淀粉合成涉及到的酶
• 2.3.1.1 AGP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）
• 2.3.1.2 淀粉合成酶SS
• 2.3.1.2.1 结合态淀粉合成酶
• 2.3.1.2.2 可溶性淀粉合成酶
• 2.3.1.3 淀粉分支酶
• 2.3.1.4 淀粉去分支酶
• 2.3.2 淀粉的合成途径
• 2.3.2.1 支链淀粉的合成
• 2.3.2.2 直链淀粉的合成
• 2.3.3 淀粉的降解
• 小结
• 第二章 水稻和高粱开花期浆片细胞淀粉粒的变化
• 引言
• 第一节 常规稻和不育系颖花在自然开放中浆片细胞淀粉粒的动态变化
• 1.1 试验材料及方法
• 1.1.1 试验材料及培养
• 1.1.2 试验仪器和主要试剂
• 1.1.3 试验测定内容与方法
• 1.1.3.1 试剂配制
• 1.1.3.2 石蜡切片制作过程
• 1.1.3.3 测量方法
• 1.1.4 数据分析
• 1.2 结果与分析
• 1.2.1 常规稻浆片细胞大小及淀粉粒的动态
• 1.2.1.1 常规稻浆片细胞大小动态变化
• 1.2.1.2 常规稻浆片细胞内淀粉粒数量的动态变化
• 1.2.1.3 常规稻浆片细胞内淀粉粒大小的动态变化
• 1.2.1.4 常规稻浆片含淀粉粒的细胞数量的动态变化
• 1.2.1.5 常规稻浆片石蜡切片
• 1.2.2 不育系水稻浆片细胞大小及细胞内淀粉粒的动态变化
• 1.2.2.1 不育系浆片细胞大小的动态变化
• 1.2.2.2 不育系浆片细胞内淀粉粒数量的动态变化
• 1.2.2.3 不育系浆片细胞淀粉粒大小的动态变化
• 1.2.2.4 不育系水稻浆片含淀粉粒的细胞数量的动态变化
• 1.2.2.5 不育系水稻浆片石蜡切片
• 1.2.3 水稻浆片细胞淀粉粒空间分布状态
• 1.3 小结
• 第二节 水稻颖花开放受阴雨天气影响下浆片细胞淀粉粒的动态变化
• 2.1 试验材料及方法
• 2.1.1 试验材料及培养
• 2.1.2 试验仪器和主要试剂
• 2.1.3 试验测定内容与方法
• 2.1.3.1 试剂配制及测量方法
• 2.1.3.2 石蜡切片制作过程
• 2.1.4 数据分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 阴雨天气对成熟颖花浆片细胞大小的影响
• 2.2.2 阴雨天气对成熟颖花浆片细胞内淀粉粒数量的影响
• 2.2.3 阴雨天气对成熟颖花浆片细胞淀粉粒大小的影响
• 2.2.4 阴雨天气对成熟颖花浆片含淀粉粒的细胞数量的影响
• 2.2.5 阴雨天气对成熟颖花浆片细胞淀粉粒消长动态的影响
• 2.3 小结
• 第三节 机械刺激促进开颖的情况下水稻浆片细胞淀粉粒的动态变化
• 3.1 试验材料及方法
• 3.1.1 试验材料及培养
• 3.1.2 试验仪器和主要试剂
• 3.1.3 试验测定内容与方法
• 3.1.3.1 试剂配制及测量方法
• 3.1.3.2 石蜡切片制作过程
• 3.1.4 数据分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 机械刺激对常规稻浆片细胞大小的影响
• 3.2.2 机械刺激对成熟颖花浆片细胞内淀粉粒数量的影响
• 3.2.3 机械刺激对常规稻浆片细胞内淀粉粒大小的影响
• 3.2.4 机械刺激对常规稻成熟颖花含淀粉粒细胞数量的影响
• 3.2.5 机械刺激对常规稻成熟颖花衆片细胞内淀粉粒细胞的影响
• 3.4 小结
• 第四节 高粱颖花开花期浆片细胞淀粉粒的动态变化
• 4.1 试验材料及方法
• 4.1.1 试验材料及培养
• 4.1.2 试验仪器和主要试剂
• 4.1.3 试验测定内容与方法
• 4.1.3.1 试剂配制及测量方法
• 4.1.3.2 石蜡切片制作过程
• 4.1.4 数据分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 高粱浆片淀粉粒的动态变化
• 4.2.2 高粱衆片淀粉粒空间分布状态
• 4.3 小结
• 第五节 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 致谢