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1.
糯玉米颖果的发育及营养品质分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为明确糯玉米颖果的发育规律,采用常规测定方法研究了糯玉米颖果的鲜重、干重变化及其淀粉、蛋白质、可溶性糖、脂肪的积累动态,借助扫描电镜观察了淀粉粒的发育。鲜食糯玉米最适宜的采收期为授粉后25~30 d;颖果中的淀粉含量前期增加较快,授粉20 d后增加缓慢;蛋白质含量先急剧降低后缓慢增加;可溶性糖含量先升高后降低;脂肪含量总体上呈上升趋势。籽粒鲜重与淀粉含量和蛋白质含量分别呈极显著正相关（r=0.915**）和负相关（r=-0.961**）,淀粉含量与蛋白质含量呈极显著负相关（r=-0.985**）。角质胚乳淀粉粒排列紧密,积压呈“足球状”;粉质胚乳淀粉粒排列疏松,呈多面体状。 相似文献
2.
利用甲基磺酸乙酯(EMS)对玉米自交系B73进行诱变,获得一个可以稳定遗传的小籽粒突变体smk7(small kernel 7)。smk7成熟籽粒表现为体积变小,胚和胚乳发育缺陷,百粒重显著降低。突变籽粒发芽率仅为10%,且幼苗黄化不能生长成正常植株。成熟smk7胚乳中淀粉、蛋白、油分含量与野生型籽粒相比无显著差异,但突变体胚乳淀粉粒体积明显变小且形状不规则。smk7突变籽粒在授粉后12 d即可观察到明显的小籽粒和空瘪表型,石蜡切片显微观察显示突变籽粒的胚和胚乳发育迟缓,胚乳基部转移层细胞(BETL)相对于野生型细胞壁向内生长减少,发育受阻。用杂合植株(+/smk7)与多个自交系分别杂交,构建不同背景的F2分离群体,遗传分析结果表明该性状受单隐性核基因控制。利用靶向测序基因型分型(genotyping by target sequencing,GBTS)技术将基因初定位于2号染色体短臂,进一步精细定位发现该基因位于RM1433917和RM1535316两个标记之间约120 kb的物理范围内,共有8个蛋白编码基因。本研究为进一步克隆和解析SMK7基因调控玉米籽粒发育的分子机制奠定了基础。 相似文献
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SHI Hui-Min JIANG Cheng-Gong WANG Hong-Wu MA Qing LI Kun LIU Zhi-Fang WU Yu-Jin LI Shu-Qiang HU Xiao-Jiao HUANG Chang-Ling 《作物学报》2020,46(9):1359-1367
籽粒是玉米的主要营养储存器官,也是禾本科植物种子发育研究的模式器官。本研究对玉米自交系郑58进行甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,获得一个稳定遗传的籽粒缺陷突变体,命名为defective kernel 48 (dek48)。该突变体籽粒皱缩扁小,百粒重显著降低,胚和胚乳发育严重缺陷,不能成苗。在玉米授粉后12 d即可观察到明显的发育缺陷,表明该突变发生在籽粒发育的早期阶段。扫描电镜观察发现dek48与野生型相比淀粉粒显著变小。石蜡切片显微观察发现dek48淀粉胚乳填充不饱满,糊粉层细胞发育不规则。遗传学分析表明,该突变性状受隐性单基因控制。进一步构建F2遗传定位群体,将该突变体基因精细定位于3号染色体7.39 Mb～7.52 Mb之间。生物信息学分析发现该区间内有6个开放阅读框,暂未发现与籽粒发育有关的已知基因,后续将通过测序和基因表达分析进一步确定候选基因。 相似文献
4.
大麦胚乳发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成 总被引：1，自引：1，他引：0
利用光学显微镜和电子显微镜技术观察了大麦胚乳发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成。抽穗后8 d的胚乳细胞,富含内质网和蛋白贮藏液泡(PSV),少量淀粉粒沿细胞核或细胞膜分布。贮藏蛋白颗粒在抽穗后10 d的胚乳细胞中开始出现,内质网的腔膨大,积累贮藏蛋白,后脱离内质网形成蛋白体。在胚乳细胞生长分化早期,蛋白体呈球状进入PSV;随着胚乳发育,贮藏蛋白体急剧增多,以亚糊粉层细胞为主。在胚乳细胞生长分化中期,PSV充满蛋白体,其周围有电子致密物质;新产生的蛋白体在细胞质基质中呈球状聚集在一起。在胚乳细胞生长分化后期,PSV中的部分蛋白体或者细胞质基质中的部分蛋白体开始相互融合,同时内质网衍生出许多小蛋白体分散在淀粉粒之间。在胚乳发育成熟期,蛋白体相互融合形成无定形的蛋白质基质分布在淀粉粒间的间隙中。结果表明,大麦胚乳发育过程中,内质网衍生出蛋白体,聚集于PSV或细胞质基质中,然后相互融合形成成熟籽粒的蛋白质基质。 相似文献
5.
水稻粉质胚乳突变体flo(t)的子粒性状及淀粉理化特性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《作物杂志》2017,(4)
淀粉是水稻胚乳的主要贮藏物质,其理化特性的解析对开展稻米外观和食味品质改良具有非常重要的理论和实践意义。本研究从烷化剂N-甲基N-亚硝基脲(MNU)处理的粳稻品种Hwacheong突变体库中,筛选得到一个稳定遗传的粉质胚乳突变体flo(t)。与野生型相比,flo(t)突变体的株高和穗粒数极显著、显著降低,种子胚乳表现为白色不透明粉质,千粒重降低15%,直链淀粉含量显著降低,但脂质含量显著提高。对成熟子粒扫描电镜观察发现,flo(t)突变体由大小不一、排列松散、间隙较大的淀粉粒组成,且淀粉的晶体结构与热力学特性也发生显著变化。 相似文献
6.
《作物学报》2021,(10)
玉米籽粒与产量和营养品质密切相关,控制籽粒发育基因的功能研究对解析籽粒发育分子机制,提高玉米产量,改善籽粒营养品质提供重要依据。利用甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)处理B73花粉,筛选到一个玉米籽粒缺陷突变体defective kernel 54 (dek54)。dek54表现出成熟籽粒变小、皱缩、颜色发白等特征;遗传分析表明dek54是一个单基因控制的隐性突变体。石蜡切片显示dek54淀粉胚乳细胞形状不规则且排列致密,扫描电镜观察成熟籽粒胚乳中心区域发现dek54淀粉粒周围蛋白体比野生型少且排列疏松。dek54成熟籽粒的总蛋白、醇溶蛋白、各氨基酸组分和全氮含量相比野生型都显著降低。利用F_2分离群体中的1566个dek54单株,把dek54定位在7号染色体标记SSR6和SSR7之间,物理位置约为290 kb。该区间有3个基因,基因测序发现Zm00001d019294基因第2个外显子上第351个碱基由G突变为A,从而导致蛋白翻译的提前终止。该基因在玉米籽粒中特异性表达,且在12DAP (days after pollination)籽粒中表达量最高。通过CRISPR/Cas9系统进行靶向突变确定候选基因Zm00001d019294导致该突变表型。Dek54编码一个与ZmNRT1.5 (nitrate transporter)具有较高同源性的 MFS (major facilitator superfamily)家族蛋白并定位在玉米原生质体的细胞质膜。该研究为揭示dek54在玉米籽粒发育的分子机制奠定了重要基础。 相似文献
7.
大麦胚乳小淀粉粒的发育 总被引：4，自引：1，他引：3
大麦籽粒大、小淀粉粒具有不同的结构和化学组成, 对籽粒品质影响较大。本文利用电子显微镜技术, 系统观察了大麦胚乳小淀粉粒的发育过程, 以期为培育不同小淀粉粒含量的大麦品种提供参考。大麦大淀粉粒在胚乳发育早期发生与发育, 包含大淀粉粒的大淀粉体通过缢缩进行增殖, 每个大淀粉体只包含1个大淀粉粒; 小淀粉粒在胚乳发育中、后期发生与发育, 包含大淀粉粒的大淀粉体被膜向细胞基质突起, 出芽产生许多小淀粉体, 小淀粉粒在小淀粉体内发生与发育; 包含小淀粉粒的小淀粉体被膜外突出芽产生许多新的小淀粉体, 用来形成小淀粉粒; 多个小淀粉粒可以同时在一个小淀粉体内发生与发育; 当淀粉体被淀粉粒所充满时, 被膜降解消失, 释放淀粉粒到细胞基质中。研究表明, 小淀粉体来源于淀粉体被膜的外突, 多个小淀粉粒可以在1个小淀粉体内发生与发育, 属于复粒淀粉。 相似文献
8.
水稻糯质基因对胚乳淀粉性状的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
利用扫描电镜对广陆矮4号和原丰早糯与非糯近等基因系淀粉结构进行观察,发现糯与非糯稻米均存在垩白区和非垩白区,只是由于糯质胚乳在干燥后整个呈乳白色,不透明,故肉眼难于区分。在垩白区大多胚乳细胞内淀粉粒清晰可见,淀粉粒以单粒状态为主,排列疏松,淀粉粒间存在较大的空隙。非垩白区大多数胚乳细胞内淀粉粒被细胞壁所覆盖,只在破裂细胞中可见到主要以复粒状态存在的淀粉粒,排列紧密。在糯质胚乳排列致密的非垩白区复粒淀粉内存在大量微孔,而非糯胚乳中无此结构,这些微孔在干燥后充气可能是糯米外观呈乳白色不透明的主要原因。这与由于淀粉粒积累疏松而引起的垩白结构存在本质的不同。 相似文献
9.
胚乳发育是种子形成的关键,其决定水稻的外观品质和食味品质。m5788是从粳稻品种中花11的组织培养后代中发现的甜质胚乳突变体,其籽粒皱缩,千粒重与穗粒数均显著降低,淀粉合成受阻,可溶性糖含量显著增加。通过对m5788与IRAT129杂交产生的F2代群体分析表明,甜质胚乳性状受1对隐性核基因控制。对569个F2隐性极端单株进行连锁分析和定位,将目的基因定位在8号染色体长臂端Z8-25.8和Z8-25.9之间110kb的区域内。该区间内存在1个与玉米甜质基因Sugary 1氨基酸序列相似性高达82.2%的基因LOC_Os08g40930,编码一个属于淀粉去分支酶（DBE）途径的异淀粉酶ISA1。测序结果表明,该基因序列和启动子在野生型和m5788中不存在碱基差异。qRT-PCR分析结果表明,与野生型相比,突变体中LOC_Os08g40930的表达量明显降低。同时,DBE途径中支链淀粉酶的编码基因表达量也显著降低。因此,m5788携带的isa1基因是一个新发现的等位变异。 相似文献
10.
为研究小麦不同穗位籽粒淀粉粒差异及其与粒重相关性, 以露天池栽冬小麦济麦20, 测定不同小穗位成熟颖果胚乳细胞大小、淀粉粒的数目、体积和表面积分布及胚乳发育过程中淀粉体数量变化。结果表明, 小麦胚乳淀粉粒发育具有显著的粒位、穗位效应, 相同小穗位, 强势粒淀粉体起始时间比弱势粒早4~5 d。相同粒位, 中部小穗籽粒淀粉体最先发育, 上部小穗次之, 下部小穗最晚。淀粉体数量在中部小穗籽粒最多, 随着灌浆进程, 下部小穗逐渐赶上并超过上部小穗。成熟籽粒淀粉粒数目分布总趋势为BL型>BS型>A型; BS型淀粉粒表现强势粒>弱势粒, 且随小穗位的升高而呈增加趋势; BL型则相反。淀粉粒的数目分布导致其体积与表面积分布表现出相同的变化趋势。粒重与大、小淀粉体数目相关系数随灌浆进程逐渐增大, 且前者大于后者; 成熟期分别达到0.88**和0.78**。粒重增加与大、小淀粉粒数目增长的相关系数分别高于0.96**和0.93**, 前者在穗位间差异不显著, 后者表现为下部小穗>上部小穗>中部小穗。小麦胚乳淀粉粒形成及粒度分布既具有强弱势籽粒间的粒位效应, 也具有显著的小穗位效应; 弱势籽粒仍有通过增加淀粉粒数量以减小其与强势籽粒间粒重差异的调控空间。 相似文献
11.
Xin-Ran SONG Shu-Ting HU Kai ZHANG Ze-Jin CUI Jian-Sheng LI Xiao-Hong YANG Guang-Hong BAI 《作物学报》1962,46(12):1831-1838
As the storage organ of maize, kernel development and accumulation of storage production directly determines maize yield and quality. In this study, a stable defective kernel mutant, named as defective kernel 101 (dek101), was identified during the development of double haploid (DH) lines in maize. The dek101 kernels displayed severely shrunk kernel appearance, significantly reduced kernel weight, lethal embryo, defective endosperm and were incapable of germinating. The dek101 showed obvious developmental abnormalities at 12 days after pollination (DAP). The fresh weight, dry weight and volume of the kernels were no longer increased after 21 DAP. Scanning electron microscopy (SEM) observation revealed that the starch granules of dek101 were significantly smaller compared with wild-type kernels. Genetic analysis demonstrated that the mutant trait was controlled by a recessive single gene. Using 441 F2 individuals and 1648 F3 individuals, dek101 was narrowed down to a genomic region of about 300 kb between the InDel marker IDP2182 and IDP4600 on chromosome 1, which contains five predicted genes. These results laid the foundation for mining functional genes related to maize kernel development and deciphering the mechanism of grain development. 相似文献
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施氮处理对水稻颖果淀粉积累和相关酶活性的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
以扬稻6号和粳稻941为材料,通过盆栽试验,研究了不同施氮处理对水稻颖果淀粉积累和相关酶活性的影响。结果表明,增加穗肥施氮量显著降低颖果中的可溶性糖含量,淀粉含量有降低的趋势,但不明显。颖果中直链淀粉和支链淀粉含量随粒重的增加而上升,二者积累具有同步性;增加穗肥施氮量能显著降低颖果中直链淀粉含量,并使颖果中直链/总淀粉的比例降低,其效果要好于分蘖期施氮。分蘖期或孕穗期增施氮肥可以显著提高灌浆中、后期颖果中的ADPG焦磷酸化酶(AGP)、可溶性淀粉合酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)的活性,降低颖果中淀粉粒结合型淀粉合酶(GBSS)的活性。就施氮时期来看,孕穗期施氮(LH)对这些酶的促进或抑制效果好于分蘖期施氮(HL)。 相似文献
13.
为了探讨不同光照条件对夏玉米籽粒胚乳细胞增殖及产量的影响,2012—2014年于山东农业大学试验农场进行了大田试验,选玉米品种郑单958和登海605为试验材料,设置大田自然光照(CK)、开花至收获期遮阴(S1)、拔节至开花期遮阴(S2)、出苗至收获期遮阴(S3)和开花至收获期增光(L)5个处理,研究其对夏玉米籽粒胚乳细胞增殖、籽粒灌浆、淀粉含量、干物质积累及产量的影响。结果表明,遮阴后籽粒胚乳细胞增殖速率、细胞数目和淀粉积累量降低,细胞充实度下降,粒重显著降低,且S3对其影响最大,S1次之,S2影响相对较小。郑单958和登海605两个品种S1、S2和S3成熟期的胚乳细胞数目较CK分别降低33%、6%、29%和41%、5%、29%,DH605 L处理显著提高了胚乳细胞增殖速率、胚乳细胞数目及淀粉含量,细胞充实度和粒重显著上升。遮阴导致籽粒灌浆速率减缓,灌浆高峰期推迟,2个品种S1、S2和S3的最大灌浆速率较CK分别降低34%、13%、58%和38%、13%、64%,登海605L处理提高了籽粒灌浆速率,籽粒灌浆高峰期提前出现。2个品种S1、S2和S3较CK分别减产58%、26%、81%和67%、27%、81%,登海605 L处理增产9%。即遮阴降低了籽粒胚乳细胞数目、淀粉含量和灌浆速率,进而影响产量,花粒期充足的光照则有助于籽粒胚乳细胞增殖和产量提高。 相似文献
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JIANG Cheng-Gong SHI Hui-Min WANG Hong-Wu LI Kun HUANG Chang-Ling LIU Zhi-Fang WU Yu-Jin LI Shu-Qiang HU Xiao-Jiao MA Qing 《作物学报》1962,47(2):285-293
In this study, a stable small kernel mutant, named small kernel 7 (smk7), was isolated from ethylmethane sulfonate (EMS) mutagenesis of maize inbred line B73. Compared with wild type, the smk7 mutants showed smaller kernel size, defective embryo and endosperm development and a significant decrease in 100-kernel weight. The smk7 kernels showed a low level of germination rate at 10% and cannot grow into normal plants. No significant changes were detected in protein, starch and oil content between mature wild type and smk7 kernels, but the starch grains became significantly smaller and irregular in smk7 kernels compared with wild type. The smk7 kernels could be clearly distinguished from the wild type as early as 12 days after pollination (DAP), on the basis of their smaller and emptier phenotype. Microscopic inspection of the paraffin sections revealed that the development of embryo and endosperm were delayed, and the cell wall in growth in basal endosperm transfer layers (BETL) were arrested in smk7 compared with wild type. The F2 populations with multiple backgrounds were constructed by crossing heterozygous plants (+/smk7) with several other inbred lines. Genetic analysis showed that the mutant phenotype was controlled by a single recessive gene. Based on genotyping by target sequencing (GBTS) strategy, the SMK7 was initially mapped on the short arm of chromosome 2. The fine mapping results suggested that SMK7 was located between markers RM1433917 and RM1535316, with a physical distance of 120 kb. There were eight protein-coding genes in this region. This study laid a foundation for further genes cloning and research of the SMK7 function in regulating maize kernel development. 相似文献
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水稻胚乳细胞增殖和充实与子房生理活性变化关系的研究 总被引：3，自引：1，他引：2
结合水稻不同粒位籽粒的胚乳增殖动态和单细胞充实状况,分析了胚乳细胞增殖过程中子房若干生理指标的变化特点,结果表明：籽粒呼吸量较大的时期为胚乳细胞物质充实期,而单位鲜重呼吸强度最大在胚乳细胞分裂期,弱势粒呼吸强度在花后有一低水平期,随着细胞分裂的起动开始上升;胚乳细胞分裂期保持有较物质充实期高得多的含水率;子房ＡＴＰ水平在胚乳细胞分裂期处于较高水平;可溶性糖含量强势粒在胚乳细胞分裂期水平较高,至细胞 相似文献