不同類型玉米細胞的發育差異
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、密度以及與淀粉粒結合緊密程度決定籽粒的營養品質。研究玉米胚乳細胞及淀粉體的發育對于了解籽粒物理性狀及營養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。
我們對優質蛋白玉米的研究認為, 透明狀的角質胚乳中, 結締狀態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, 對淀粉體的發育過程研究較少, 不同類型玉米胚乳淀粉體發育的比較研究甚少。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, 觀察籽粒發育過程中淀粉體的形態及結構變化, 比較不同類型玉米胚乳淀粉體發育的差異,探討淀粉體、蛋白體與糖分的存在狀態及排列方式, 旨在為高產優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,或擠壓呈不規則形狀，成熟時近胚細胞淀粉體出現斷裂現象，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, 使淀粉體呈現不裸露狀態; 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, 淀粉體發育遲, 近胚淀粉體還要供應胚生長所需的養分, 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.kxiuljf.com/
