水稻胚乳细胞PCD中的去核化及酶活性动态与稻米品质的关系

摘要

该文以不同品质的水稻(Oryza sativa L.)为材料,研究了不同品种水稻灌浆过程中淀粉胚乳细胞内超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、淀粉合成关键酶的活性动态及其与胚乳细胞去核化发育的关系;应用透射电子显微镜观察了中籼8836胚乳细胞发育中各种细胞器结构变化及其消长衍变与胚乳细胞PCD进程;应用扫描电子显微镜观察了籽粒灌浆过程中的胚乳细胞结构和淀粉质体的发育及稻米糊化前后的微观结构;采用差式扫描量热仪(DSC)和质构仪(TA)研究了不同品种稻米的糊化热力学特性及质构品质特征,同时还运用化学方法分离了不同品质稻米的直、支链淀粉和中间成分并测定了其相对含量,主要结果如下:1.随着胚乳细胞的发育,淀粉胚乳细胞核到花后第5天开始变形,由核被膜的同外层所构成的膜间腔多处变形膨大、染色质凝聚,产生一些大小不一的絮状团块,分散在核内或粘附于核膜的内表面.2.水稻淀粉胚乳细胞去核过程中细胞核的解体具有一般动、植物细胞程序化死亡的共同特征,去核化发育是淀粉胚乳细胞程序化死亡的第一阶段.3.胚乳细胞去核化发育阶段SOD和CAT酶活性维持在很高水平,CAT活性在品种间差异不大.4.水稻淀粉胚乳细胞去核化发育阶段是整个水稻胚乳发育期代谢活性最高的时期,无论是籽粒增重,还是灌浆速率都是最快的时期,淀粉合成酶活性处于很高水平.5.稻米垩白的形成与水稻胚乳细胞内淀粉粒的形状、大小、结构和发育进程均有密切联系.6.品质不同的籼米粉,其糊化温度和焓变差差别很大.7.垩白度和直链淀粉含量对米饭的食味品质影响很大,主要影响米饭的咀嚼度、粘性、硬度、破碎度和弹性.8.高垩白度的稻米糊化困难,在蒸煮过程中糊化不彻底,严重影响米饭的口感和食味.9.分离三种淀粉成分得到的直链淀粉含量与碘试剂显色测定结果不同,不同类型品种的变化不一.

目录

英文缩写与中文名称对照表

摘 要

ABSTRACT

文献综述

1.水稻胚乳发育及淀粉积累研究概况

1.1淀粉质体发育研究概况

1.2胚乳积累蛋白质研究概况

2.植物细胞PCD研究概况

2.1植物细胞PCD的基本特征及检测方法

2.2植物PCD的调控

2.3禾谷类淀粉胚乳细胞的PCD研究

3.稻米品质研究概况

3.1 加强我国稻米品质研究的必要性和紧迫性

3.2稻米品质的研究内容及其影响因素研究概况

3.3 国内外评价稻米食味的方法及存在的问题

研究目的

材料与方法

结果与分析

1.淀粉胚乳细胞去核化发育

1.1 淀粉胚乳细胞去核过程中细胞核及线粒体形态变化

1.2淀粉胚乳细胞死亡的Evan's blue染色检测

1.3 不同垩白度稻米在籽粒发育期胚乳淀粉粒的结构变化

2.淀粉胚乳细胞中淀粉合成及PCD相关酶活性动态

2.1水稻籽粒发育阶段的气温变化

2.2糙米粒增重及平均灌浆速率

2.3淀粉胚乳细胞酶活性动态变化

2.4籽粒灌浆过程中直链淀粉和支链淀粉含量变化

3.垩白度和淀粉成分对蒸煮食味品质的影响

3.1 DSC测定米粉的糊化温度和热焓

3.2质构仪测定米饭的食味特征

3.3 不同米质稻米蒸煮糊化前后的微观结构差异

3.4不同米质稻米的三种淀粉成分差异

讨论

1.水稻淀粉胚乳细胞去核化是PCD的特殊形式

2.水稻胚乳发育中微观结构变化与稻米品质的关系

3.淀粉合成关键酶、SOD、CAT的活性动态与稻米品质的关系

4.米粉糊化热力学特性与垩白的关系

5.米饭质构特征与食味品质

6.稻米蒸煮糊化前后胚乳细胞和淀粉粒结构与稻米品质

7.三种淀粉成分含量与稻米品质

总结

图版及图版说明(一)

图版及图版说明(二)

参考文献

附录

致谢