麥類作物淀粉胚乳PCD過程中細胞核衰退和胞質發(fā)育研究.pdf

1、本論文研究了小麥和大麥胚乳發(fā)育過程中淀粉胚乳細胞的程序性細胞死亡(PCD)，胚乳貯藏物質蛋白體和淀粉粒的發(fā)育，以及淀粉粒的部分理化特性，主要結果如下： 1、麥類作物淀粉胚乳PCD研究。透射電鏡觀察結果表明，淀粉胚乳在胚乳生長分化期的中、后期，細胞核表現(xiàn)典型的植物PCD的形態(tài)特征：核變形、染色質凝縮、核膜多處降解破壞，核基質外泄等。DAPI染色也表明，細胞核形態(tài)由規(guī)則變?yōu)椴灰?guī)則到解體形成核殘體分散于淀粉粒之間。伴隨胚乳發(fā)育進程，T

2、UNEL標記結果顯示細胞核DNA發(fā)生了斷裂，DNA在瓊脂糖凝膠電泳上表現(xiàn)為梯狀條帶。Evan’s blue活體染色表明淀粉胚乳細胞的死亡在胚乳中是隨機發(fā)生。上述結果表明，淀粉胚乳發(fā)育經(jīng)歷了PCD。但在淀粉胚乳細胞核衰退解體中或解體后，無核的胞質細胞器豐富，淀粉胚乳細胞繼續(xù)合成和積累淀粉粒和貯藏蛋白，表現(xiàn)為很強的代謝活性；超氧化物岐化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶等抗氧化酶在胚乳發(fā)育后期仍維持很高的活性；粒重的測定表明，籽粒仍在增重。這些結果

3、表明淀粉胚乳細胞在核衰退解體后，胚乳細胞并未立即死亡，這與植物PCD過程中細胞核是最后消失的細胞器不同，是一種特殊形式的PCD。 2、麥類作物胚乳淀粉粒的發(fā)育和理化特性研究。掃描電鏡和透射電鏡觀察結果都表明，在胚乳發(fā)育早期，前質體轉變?yōu)榈矸圪|體，大淀粉粒在這些質體內(nèi)發(fā)生與發(fā)育，淀粉質體通過縊縮和出芽進行增殖，一個淀粉體只包含一個大淀粉粒，表明大淀粉粒為單粒淀粉。在胚乳發(fā)育的中期和后期，包含大淀粉粒的淀粉體被膜向細胞基質突起，出芽

4、產(chǎn)生許多淀粉體，小淀粉粒在這些淀粉體內(nèi)發(fā)生與發(fā)育；包含小淀粉粒的淀粉體也可以通過縊縮或被膜外突出芽產(chǎn)生新淀粉體，用來形成小淀粉粒；多個小淀粉?？梢酝瑫r在一個淀粉體內(nèi)發(fā)生與發(fā)育，表明小淀粉粒為復粒淀粉。當?shù)矸垠w被淀粉粒所充滿，淀粉體被膜降解消失，釋放淀粉粒到細胞基質中。在胚乳發(fā)育過程中，大、小淀粉粒的形態(tài)沒有差異，但大、小淀粉粒的比例、大小、直鏈淀粉含量、糊化特性和晶體特性等表現(xiàn)有明顯差異。 3、麥類作物胚乳蛋白體的發(fā)育。透射電鏡