小麦胚乳不同部位蛋白体发育及其对氮素和干旱胁迫的响应

摘要

为探明不同专用小麦胚乳不同部位蛋白体的发育差异及其对氮素和干旱胁迫的响应机理，本文以高、中和低筋力的小麦品种为实验材料，采用树脂半薄切片、光学显微、生理测定等技术和方法，运用Image-Pro Plus图像分析软件重点从形态结构角度研究了小麦胚乳背部近糊粉层、背部中央细胞、腹部近糊粉层、腹部中央细胞、侧部近糊粉层和侧部中央细胞等部位蛋白体的发育、分布及其对氮素和干旱胁迫的响应。结果表明:
　　1.小麦胚乳不同部位蛋白体积聚及贮藏蛋白积累呈现先慢后快再趋于平缓的变化趋势，花后7d至20d是小麦胚乳内蛋白质含量的快速增长期，20 d后趋于平缓。不同筋力小麦胚乳蛋白体面积和数量表现为高筋小麦＞中筋小麦＞低筋小麦，且在花后8、11和14d差异显著。小麦胚乳不同部位蛋白体数量和大小分布有一定规律:三个部位近糊粉层趋于一致，中央胚乳细胞趋于一致，但近糊粉层显著高于中央胚乳;同一品种腹部和背部胚乳蛋白体积累存在差异，表现为腹部＞背部，且差异显著;成熟籽粒中不同筋力小麦蛋白体和淀粉体分布不同:高筋小麦蛋白体分布较多，与淀粉粒结合程度最高，而低筋小麦蛋白体分布最少，且淀粉体之间空隙较大。中筋小麦蛋白体和淀粉体分布介于两者之间。
　　2.氮素能显著提高小麦胚乳内贮藏蛋白含量，尤其对小麦发育中期影响较大，氮素能促使小麦蛋白体积累提前。氮素不仅增加了高、低筋力小麦胚乳腹部、背部和侧部蛋白体面积，而且也会影响蛋白体的聚集方式:对照组胚乳细胞内以小蛋白体积累为主，且呈点散状分布，而氮素处理组胚乳细胞含有许多大蛋白体或蛋白聚集体，且分布较为集中。氮素对不同筋力小麦品种胚乳蛋白体的积累增幅不同，表现为高筋小麦＞低筋小麦;小麦胚乳不同部位蛋白体积累对氮素响应不同，表现为侧部＞背部＞腹部。
　　3.干旱胁迫能增加胚乳蛋白质含量，尤其在花后12d至18d。干旱胁迫后高筋、低筋小麦胚乳背部、侧部和腹部的蛋白体面积均有增加，蛋白体的聚集方式也发生变化:对照组胚乳细胞内以小蛋白体积聚为主，呈散状分布，而干旱胁迫组胚乳细胞中多为大蛋白体或蛋白团状物，且分布较为集中。干旱胁迫后对不同筋力小麦胚乳蛋白质增幅有差异，表现为强筋小麦徐麦33＞弱筋小麦宁麦13;干旱胁迫对同一品种不同部位影响也不同，表现为侧部＞腹部＞背部。

目录

摘要

符号说明

1 引言

1．1 小麦胚乳蛋白质与加工品质的关系

1．2 小麦蛋白体的发育

1．3 氮对小麦籽粒蛋白质的影响

1．4 干旱胁迫对蛋白质含量的影响

1．5 本研究意义和研究内容

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验设计

2．3 颖花标记

2．4 颖果形态观察和酶活性检测

2．5 颖果结构的显微观察

2．6 显微图像的软件分析

2．7 蛋白含量测定

3 结果和分析

3．1 小麦颖果发育过程

3．2 小麦胚乳不同部位的划分

3．3 强、中、弱筋小麦腹部胚乳细胞蛋白体积累的差异

3．4 强、中、弱筋小麦背部胚乳细胞蛋白体积累的差异

3．5 强筋小麦腹部和背部蛋白体发育的差异

3．6 中筋小麦腹部和背部蛋白体发育的差异

3．7 弱筋小麦腹部和背部蛋白体发育的差异

3．8 不同专用小麦及不同部位胚乳蛋白体对氮素的响应

3．9 不同专用小麦及不同部位胚乳蛋白体对干旱胁迫的响应

4 讨论

4．1 不同小麦品种颖果不同部位蛋白体分布的差异

4．2 氮素处理对蛋白体发育的影响

4．3 干旱胁迫对蛋白体发育的影响

参考文献

致谢

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