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干旱胁迫下小麦颖果内源激素的变化及其与胚乳发育的关系

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麦类作物学报 2019年第4期39卷 463-471页

作者：陈昕钰陈铭鑫杨阳李波董召娣汪巧菊余徐润熊飞扬州大学生物科学与技术学院江苏扬州225009 江苏沿江地区农业科学研究所江苏南通226541

为探明干旱胁迫下小麦颖果内源激素与胚乳发育的关系,以小麦品种扬麦16为材料,在幼苗返青至颖果成熟阶段进行干旱处理,采用树脂切片及显微摄影等技术观察小麦颖果和胚乳细胞发育的形态结构特征,并通过酶联免疫吸附法测定颖果生长素(IAA... 详细信息

为探明干旱胁迫下小麦颖果内源激素与胚乳发育的关系,以小麦品种扬麦16为材料,在幼苗返青至颖果成熟阶段进行干旱处理,采用树脂切片及显微摄影等技术观察小麦颖果和胚乳细胞发育的形态结构特征,并通过酶联免疫吸附法测定颖果生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA_3、GA_4)、玉米素核苷(ZR)、二氢玉米素核苷(DHZR)的含量。结果显示,干旱胁迫缩短了小麦颖果发育进程,促进颖果早衰,导致颖果发育不良;显著降低了籽粒千粒重、可溶性糖含量和总淀粉含量,提高了蛋白质含量;促进颖果发育早期胚乳细胞分裂和淀粉积累,抑制了发育后期胚乳细胞的分裂、体积扩大和淀粉体充实,并提高了颖果整个发育过程中胚乳蛋白体的积累;提高了颖果发育前期IAA、GA_3、GA_4、ZR和DHZR的含量,ABA含量在整个发育时期均较高。说明干旱胁迫能通过影响颖果内源激素的积累来调控胚乳发育。

关键词：小麦干旱胁迫内源激素胚乳发育

同源四倍体水稻胚乳发育:糊粉层细胞壁纤维素物质发育、胚乳淀粉积累及胼胝质“套”的形成

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中国水稻科学 2004年第6期18卷 507-514页

作者：王兰刘向东卢永根冯九焕徐雪宾徐是雄华南农业大学广东省植物分子育种重点实验室广东广州510642 香港大学植物系

利用荧光显微术观察 ,发现同源四倍体水稻与其二倍体原种的糊粉层细胞壁纤维素物质都存在一个“充实”的过程。授粉后 5～ 6d,糊粉层开始分化形成 ,此时其细胞壁上未观察到纤维素物质 ;授粉后 6～8d ,糊粉层细胞壁上开始积累纤维素物质 ... 详细信息

利用荧光显微术观察 ,发现同源四倍体水稻与其二倍体原种的糊粉层细胞壁纤维素物质都存在一个“充实”的过程。授粉后 5～ 6d,糊粉层开始分化形成 ,此时其细胞壁上未观察到纤维素物质 ;授粉后 6～8d ,糊粉层细胞壁上开始积累纤维素物质 ;授粉后 8～ 9d ,糊粉层细胞壁积累了大量的纤维素物质。胚乳淀粉的积累存在一个变化的过程 :初生胚乳核周围可见一些淀粉体 ,随着胚乳游离核的增多 ,游离核周围淀粉体的数量逐渐减少 ,胚乳细胞化后 ,胚乳细胞内开始大量形成淀粉体。利用苯胺蓝染色连续切片荧光观察 ,发现同源四倍体水稻及其二倍体原种胚乳发育过程中 ,在珠心表皮和内珠被之间存在一层胼胝质物质 ,围绕着胚囊并包裹住珠心呈“套”状。这个结构的形成变化过程为 :授粉后 30min在珠孔端珠心表皮细胞与内珠被之间开始积累少量的胼胝质 ,之后胼胝质逐渐增多并向合点端扩展延伸 ;授粉后 1～ 2d包裹着整个胚囊外的珠心而仅在维管束处断开 ;授粉后 9～ 13d,胼胝质“套”消失。该结构可能与胚和胚乳在发育期间的水分和养分的调节等有密切关系。同源四倍体水稻还存在糊粉层细胞壁发育不同步、糊粉层细胞壁结构异常以及胼胝质“套”不消失等异常现象。这些现象有可能会影响同源四倍体水稻的结实率。

关键词：同源四倍体水稻胚乳发育糊粉层细胞壁纤维素物质荧光显微术

年份气温差异对野生型和转OsPIN1a基因水稻胚乳发育及种子萌发的影响

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核农学报 2015年第11期29卷 2198-2207页

作者：冯芳玖李静婷郭丹凤王海钱英莫亿伟绍兴文理学院生命科学学院浙江绍兴312000 绍兴市柯桥区农业技术培训学校浙江绍兴312000

为了探讨孕穗和灌浆期高温对水稻胚乳发育和种子萌发影响及Os PIN1a在高温下的作用,以超表达Os PIN1a和野生型水稻为材料,分别比较高温年份(2013年)和正常年景(2014年)下稻穗的相对含水量、结实率及种子的千粒重、发芽率、发芽势和胚乳... 详细信息

为了探讨孕穗和灌浆期高温对水稻胚乳发育和种子萌发影响及Os PIN1a在高温下的作用,以超表达Os PIN1a和野生型水稻为材料,分别比较高温年份(2013年)和正常年景(2014年)下稻穗的相对含水量、结实率及种子的千粒重、发芽率、发芽势和胚乳细胞充实程度等。结果显示:2种水稻的稻穗相对含水量均呈现出开花前最高、盛花当天最低、花后再增加的规律;高温胁迫年份显著降低稻穗相对含水量、结实率,还降低了种子的千粒重、发芽势、发芽率、淀粉酶活性及子代乳苗根系活力;正常年景下,水稻淀粉体排列紧密,淀粉粒呈规则的多面体,而高温胁迫年份下淀粉体发育不良,出现圆形或不规则的多面体;在高温年份下,转基因水稻稻穗相对含水量、结实率、TCC还原力以及胚乳充实程度均高于野生型。试验表明,高温胁迫引起稻穗水分胁迫,使水稻胚乳发育不良,充实程度降低并影响种子萌发;超表达Os PIN1a的水稻在孕穗期与灌浆期对高温胁迫的耐性优于野生型。本研究可为解析高温胁迫对水稻胚乳发育影响及Os PIN1a基因作用提供理论依据。

关键词：水稻种植年份高温胚乳发育发芽势发芽率

小麦胚乳发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成

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麦类作物学报 2009年第1期29卷 73-78页

作者：韦存虚张军周卫东陈义芳许如根扬州大学生物科学与技术学院江苏扬州225009 扬州大学测试中心江苏扬州225009 扬州大学农学院江苏扬州225009

为给小麦品质育种提供参考,采用光学和电子显微镜技术系统观察了小麦品种扬麦12号胚乳发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成。结果表明,花后8 d的淀粉胚乳细胞开始出现贮藏蛋白颗粒。贮藏蛋白在粗内质网上合成后,有些经过高尔基体形... 详细信息

为给小麦品质育种提供参考,采用光学和电子显微镜技术系统观察了小麦品种扬麦12号胚乳发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成。结果表明,花后8 d的淀粉胚乳细胞开始出现贮藏蛋白颗粒。贮藏蛋白在粗内质网上合成后,有些经过高尔基体形成浓密小泡,有些直接在粗内质网腔中积累,脱离内质网形成蛋白体;浓密小泡和蛋白体进入蛋白贮藏液泡(PSV)。早期的蛋白体较小,呈球状;随着胚乳发育,蛋白体可以相互融合,扩大体积。后期的蛋白体相互融合形成蛋白质基质,单个蛋白体不再存在;接近成熟期的胚乳,胚乳细胞被贮藏物质淀粉粒和蛋白质基质所充实,蛋白质基质分布在淀粉粒之间的空隙内。试验结果说明,贮藏蛋白从内质网到PSV的转运有两种途径:依赖高尔基体途径和内质网衍生出蛋白体途径。

关键词：小麦胚乳发育贮藏蛋白蛋白体

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植物胚乳发育的表观遗传学调控

植物学报 2012年第2期47卷 101-110页

作者：张美善刘宝吉林农业大学农学院长春130118 东北师范大学分子表观遗传学教育部重点实验室长春130024

被子植物的种子发育从双受精开始,产生二倍体的胚和三倍体的胚乳。在种子发育和萌发过程中,胚乳向胚组织提供营养物质,因此胚乳对胚和种子的正常生长发育至关重要。开花植物发生基因组印迹的主要器官是胚乳。印迹基因的表达受表观遗传... 详细信息

被子植物的种子发育从双受精开始,产生二倍体的胚和三倍体的胚乳。在种子发育和萌发过程中,胚乳向胚组织提供营养物质,因此胚乳对胚和种子的正常生长发育至关重要。开花植物发生基因组印迹的主要器官是胚乳。印迹基因的表达受表观遗传学机制的调控,包括DNA甲基化和组蛋白H3K27甲基化修饰以及依赖于PolIV的siRNAs(p4-siRNAs)调控。基因组印迹的表观遗传学调控对胚乳的正常发育和种子育性具有不可或缺的重要作用。最新研究显示,胚乳的整个基因组DNA甲基化水平降低,而且去甲基化作用可能源于雌配子体的中央细胞。该文综述了种子发育的表观遗传学调控机制,包括基因组印迹机制以及胚乳基因组DNA甲基化变化研究的最新进展。

关键词： DNA甲基化胚乳发育表观遗传调控印迹

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短柄五加胚和胚乳发育的研究

植物研究 1999年第1期19卷 40-47页

作者：王仲礼刘林德田国伟申家恒烟台师范学院生物系北京大学生命科学院

短柄五加（ＥｌｅｕｔｈｅｒｏｃｏｃｕｓｂｒａｃｈｙｐｕｓＨａｒｍｓ．）胚发育属茄型，棒形胚后期胚柄最为发达，球形胚期胚柄开始退化，心形胚期胚柄解体。胚乳发育属核型，当胚乳游离核为２００～３００个时，以自由生长细胞壁的... 详细信息

短柄五加（ＥｌｅｕｔｈｅｒｏｃｏｃｕｓｂｒａｃｈｙｐｕｓＨａｒｍｓ．）胚发育属茄型，棒形胚后期胚柄最为发达，球形胚期胚柄开始退化，心形胚期胚柄解体。胚乳发育属核型，当胚乳游离核为２００～３００个时，以自由生长细胞壁的方式进行胚乳细胞化。胚乳细胞进一步增殖以有丝分裂方式进行。球形胚时，胚乳组织最外层细胞特化为分泌层，胚乳细胞贮藏蛋白质和脂类物质。在胚乳游离核为３２～６４个时，单珠被的内表皮层分化为珠被绒毡层。合子分裂后，珠被绒毡层发育最为充分；棒形胚后期，珠被绒毡层被挤压；球形胚期，珠被绒毡层解体。珠被外表皮层特化为种皮。

关键词：短柄五加胚胚乳发育珠被绒毡层

水稻胚乳发育中淀粉体和蛋白体ATPase活性的动态变化

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实验生物学报 2005年第1期38卷 7-15页

作者：周竹青兰盛银徐珍秀杨泽敏华中农业大学生命科学技术学院

利用ATPase定位技术,对水稻品种(***63)胚乳细胞发育中后期淀粉体和蛋白体的ATPase活性进行了超微细胞化学定位。结果表明,在淀粉体内外膜上、淀粉粒间的通道上和淀粉体四周的无定形物上呈现显著的ATPase活性。蛋白体Ⅰ和蛋白体Ⅱ的膜... 详细信息

利用ATPase定位技术,对水稻品种(***63)胚乳细胞发育中后期淀粉体和蛋白体的ATPase活性进行了超微细胞化学定位。结果表明,在淀粉体内外膜上、淀粉粒间的通道上和淀粉体四周的无定形物上呈现显著的ATPase活性。蛋白体Ⅰ和蛋白体Ⅱ的膜上和四周的囊泡、小泡上均出现ATPase活性产物。另外,胚乳细胞的胞壁和质膜,糊粉层和亚糊粉层细胞的胞壁、质膜、细胞核和胞间连丝上也有定位的ATPase活性产物分布。根据ATPase活性产物分布特点,推测淀粉体内的网状通道是便于养分进入淀粉体内部的转运通道。淀粉体膜和蛋白体膜上的ATPase主要是为养分进入内部提供跨膜动力。

关键词： ATPase活性淀粉体养分胚乳细胞胚乳发育质膜水稻蛋白体内外膜

水稻胚乳发育中ATP酶的超微细胞化学定位和功能分析

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中国农业科学 2003年第3期36卷 259-262+353-354页

作者：韦存虚兰盛银徐珍秀华中农业大学生命科学技术学院华中农业大学生命科学技术学院武汉430070

应用磷酸铅沉淀技术 ,对水稻 (OryzasativaL .)胚乳发育中ATP酶进行了超微细胞化学定位研究。结果表明 ,在胚乳游离核期和细胞化期 ,胚囊壁、细胞核和质膜上有ATP酶活性分布。在生长分化期的早期 ,ATP酶主要定位于胚乳细胞质膜上。在灌... 详细信息

应用磷酸铅沉淀技术 ,对水稻 (OryzasativaL .)胚乳发育中ATP酶进行了超微细胞化学定位研究。结果表明 ,在胚乳游离核期和细胞化期 ,胚囊壁、细胞核和质膜上有ATP酶活性分布。在生长分化期的早期 ,ATP酶主要定位于胚乳细胞质膜上。在灌浆高峰期 ,糊粉层细胞的质膜、胞间隙和胞间连丝上有显著的ATP酶活性 ;亚糊粉层间的质膜上ATP酶活性较高 ;淀粉胚乳细胞的质膜、衰退的细胞核上有ATP酶活性分布 ;胚乳细胞的液泡、蛋白体周围分布有ATP酶。综合观察结果 ,认为ATP酶主要参与胚乳对物质的吸收和贮藏蛋白质的合成。

关键词：水稻胚乳发育 ATP酶超微细胞化学定位

同源四倍体水稻胚乳发育:极核融合和胚乳细胞化

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中国水稻科学 2004年第4期18卷 281-289页

作者：王兰刘向东卢永根冯九焕徐雪宾徐是雄华南农业大学广东省植物分子育种重点实验室广东广州510642 香港大学植物系

利用激光扫描共聚焦显微术和塑料包埋半薄切片技术观察同源四倍体水稻极核融合及游离核进一步发育的过程 ,发现同源四倍体水稻约有 1 /3子房极核融合过程和游离核进一步发育与其二倍体原种的基本一致 ;2 /3子房出现各种异常现象 ,如极... 详细信息

利用激光扫描共聚焦显微术和塑料包埋半薄切片技术观察同源四倍体水稻极核融合及游离核进一步发育的过程 ,发现同源四倍体水稻约有 1 /3子房极核融合过程和游离核进一步发育与其二倍体原种的基本一致 ;2 /3子房出现各种异常现象 ,如极核未受精、受精异常和胚乳游离核发育滞后等。应用荧光增白剂染色对胚乳细胞化过程进行观察 ,直接观察到胚乳初生壁的出现和形成过程以及不同部位的胚乳细胞壁的形成机理。表明同源四倍体水稻与二倍体水稻胚乳的细胞化过程基本一致 ,胚乳细胞初始垂周壁来源于珠孔端胚囊壁内突向心游离生长 ,初始平周壁来源于游离核有丝分裂产生的成膜体 ,而中间胚乳细胞壁则有些来源于游离核有丝分裂产生的成膜体 ,有些是自由生长而来。同源四倍体水稻胚乳细胞化过程也出现相当比例的异常现象 ,如无细胞壁形成、细胞化不同步和产生分枝状的细胞壁等。同源四倍体水稻胚乳发育过程中出现的极核融合。

关键词：同源四倍体水稻胚乳发育极核融合胚乳细胞化激光扫描共聚焦显微术荧光显微术