胚乳是玉米籽粒的主要組成部分,包含角質(zhì)胚乳和粉質(zhì)胚乳。它們分別位于籽粒的外部和內(nèi)部,都富含淀粉。根據(jù)角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳在籽粒中的重量占比,玉米籽粒分為爆裂、硬粒型、馬齒型和粉質(zhì)玉米。不同類型玉米淀粉的特性已被研究報(bào)道,但同一籽粒角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳淀粉的特性僅有少量報(bào)道,且有些結(jié)果相矛盾,尤其是角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳淀粉特性產(chǎn)生差異的發(fā)育學(xué)原因尚不清楚。本研究首先以不同質(zhì)地的成熟玉米籽粒為材料,查明角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳的形態(tài)學(xué)特征和淀粉特性,在此基礎(chǔ)上,以發(fā)育玉米籽粒為材料,研究并揭示角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳淀粉特性產(chǎn)生差異的發(fā)育學(xué)原因。主要研究結(jié)果如下:1.玉米角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳的形態(tài)學(xué)特征。以常規(guī)馬齒型玉米鄭58(Z58)、硬粒型玉米Mo17和爆裂玉米SK成熟籽粒為材料,利用樹脂半薄切片法,制備完整籽粒的橫切片和縱切片,原位觀察和分析胚乳細(xì)胞、淀粉和蛋白在角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳中的形態(tài)學(xué)特征。結(jié)果表明,籽粒不同區(qū)域胚乳細(xì)胞形態(tài)和大小具有明顯差異,但它們與角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳的質(zhì)地沒有相關(guān)性。角質(zhì)胚乳包含體積較小的圓球形淀粉粒和較大的多角形淀粉粒,前者分布在亞糊粉層細(xì)胞中,排列疏松;后者分布在淀粉胚乳細(xì)胞中,排列緊密。粉質(zhì)胚乳僅含有排...

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮寫說明
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 玉米籽粒結(jié)構(gòu)和類型
        1.1 玉米籽粒結(jié)構(gòu)
        1.2 玉米籽粒類型
    2 玉米角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳的形態(tài)學(xué)研究進(jìn)展
        2.1 胚乳細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)
        2.2 胚乳淀粉形態(tài)結(jié)構(gòu)
        2.3 胚乳蛋白體形態(tài)結(jié)構(gòu)
    3 玉米角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳的化學(xué)組成和特性研究進(jìn)展
        3.1 胚乳淀粉特性
        3.2 胚乳蛋白特性
        3.3 胚乳脂質(zhì)特性
    4 玉米角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳的發(fā)育研究進(jìn)展
        4.1 胚乳細(xì)胞發(fā)育
        4.2 胚乳淀粉合成和積累
        4.3 胚乳貯藏蛋白合成和積累
    5 本研究擬解決的科學(xué)問題及研究目的和意義
        5.1 擬解決的科學(xué)問題
        5.2 擬采取的研究方案
        5.3 技術(shù)路線
        5.4 研究目的和意義
第二章 玉米角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳的形態(tài)學(xué)特征
    1 前言
    2 材料與方法
        2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2 成熟完整籽粒橫切片和縱切片的制備
        2.3 胚乳細(xì)胞的染色與觀察
        2.4 淀粉粒的染色與觀察
        2.5 貯藏蛋白的染色與觀察
        2.6 胚乳細(xì)胞和淀粉粒形態(tài)學(xué)參數(shù)的測定
        2.7 數(shù)據(jù)分析
    3 結(jié)果與分析
        3.1 胚乳不同區(qū)域細(xì)胞的形態(tài)
        3.2 胚乳不同區(qū)域淀粉粒的形態(tài)
        3.3 貯藏蛋白在胚乳中的分布
    4 討論
        4.1 角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳質(zhì)地與細(xì)胞形態(tài)無相關(guān)性
        4.2 角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳質(zhì)地與淀粉粒形態(tài)無相關(guān)性
        4.3 角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳質(zhì)地與蛋白含量和分布存在顯著相關(guān)性
    5 本章小結(jié)
第三章 玉米角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳淀粉的特性
    1 前言
    2 材料與方法
        2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2 籽粒組織含量的測定
        2.3 角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳的分離
        2.4 胚乳淀粉的提取
        2.5 胚乳和分離淀粉的淀粉、蛋白和水份含量的測定
        2.6 淀粉形態(tài)的觀察和粒度分析
        2.7 破損淀粉含量和直鏈淀粉含量的測定
        2.8 淀粉晶體結(jié)構(gòu)的分析
        2.9 淀粉片層結(jié)構(gòu)的分析
        2.10 淀粉熱力學(xué)特性的分析
        2.11 淀粉酶解特性的分析
        2.12 淀粉消化特性的分析
        2.13 數(shù)據(jù)分析
    3 結(jié)果與分析
        3.1 籽粒組織含量
        3.2 胚乳和分離淀粉的淀粉和蛋白含量
        3.3 淀粉粒形態(tài)和粒度分布
        3.4 破損淀粉和直鏈淀粉含量
        3.5 淀粉晶體結(jié)構(gòu)
        3.6 淀粉片層結(jié)構(gòu)
        3.7 淀粉熱力學(xué)特性
        3.8 淀粉酶解特性
        3.9 淀粉消化特性
        3.10 主成分分析
    4 討論
        4.1 角質(zhì)胚乳比粉質(zhì)胚乳含有更高的蛋白和更低的淀粉含量
        4.2 角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳淀粉粒的形態(tài)和大小受樣品制備和測定方法影響
        4.3 角質(zhì)胚乳淀粉比粉質(zhì)胚乳淀粉含有較高的直鏈淀粉含量和較低的結(jié)晶度和片層散射峰強(qiáng)度
        4.4 粉質(zhì)胚乳淀粉比角質(zhì)胚乳淀粉抗糊化和酶水解
    5 本章小結(jié)
第四章 玉米角質(zhì)和粉質(zhì)胚乳淀粉的發(fā)育
    1 前言
    2 材料與方法
        2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2 胚乳淀粉的分離
        2.3 發(fā)育籽粒橫切片的制備和染色
        2.4 淀粉粒形態(tài)學(xué)參數(shù)和充實(shí)度的測定
        2.5 直鏈淀粉含量的測定
        2.6 淀粉分子量分布分析
        2.7 淀粉晶體結(jié)構(gòu)的分析
        2.8 淀粉片層結(jié)構(gòu)的分析
        2.9 發(fā)育胚乳RNA-Seq分析
        2.10 qRT-PCR分析
        2.11 淀粉粒中GBSSI含量的測定
        2.12 淀粉粒中GBSSI活性的測定
        2.13 發(fā)育胚乳PPDK活性的測定
        2.14 數(shù)據(jù)分析
    3 結(jié)果與分析
        3.1 IE和OE淀粉的形態(tài)和積累
        3.2 IE和OE淀粉的直鏈淀粉含量
        3.3 IE和OE淀粉的分子量分布
        3.4 IE和OE淀粉的晶體結(jié)構(gòu)
        3.5 IE和OE淀粉的片層結(jié)構(gòu)
        3.6 IE和OE RNA-Seq數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析
        3.7 IE和OE差異表達(dá)基因的功能分析
        3.8 IE和OE能量代謝相關(guān)基因的表達(dá)差異分析
        3.9 IE和OE淀粉合成相關(guān)基因的表達(dá)差異分析
        3.10 IE和OE淀粉粒中GBSSI含量和活性
        3.11 IE和OE中PPDK的相對(duì)表達(dá)
        3.12 IE和OE中PPDK的活性
    4 討論
        4.1 玉米胚乳內(nèi)的養(yǎng)分運(yùn)輸影響IE和OE淀粉形態(tài)和積累
        4.2 IE缺氧減少用于淀粉合成的碳源,影響淀粉發(fā)育和積累
        4.3 OE內(nèi)高表達(dá)和高活性的PPDK提高直鏈淀粉合成
        4.4 OE內(nèi)逐漸增大的淀粉粒提高直鏈淀粉的積累
        4.5 OE內(nèi)發(fā)育淀粉的體積增大和直鏈淀粉積累影響淀粉結(jié)構(gòu)特性
    5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 創(chuàng)新點(diǎn)
    3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3845962