微胚乳超高油玉米籽粒中贮藏物质的消长及淀粉酶活性规律的研究

论文摘要

本试验于2006年8月至12月(秋种)和2007年2月至6月(春种)进行,以高油玉米115为对照,对微胚乳超高油玉米在籽粒发育过程中的胚、非胚和整个籽粒的干重、水分、蛋白质、可溶性总糖、淀粉的含量和淀粉酶活性进行测定,通过对测定结果进行动态变化分析,对贮藏物质之间及各贮藏物质与淀粉酶活性之间的简单相关分析,以及对主要贮藏物质的通径分析,以期探讨微胚乳超高油玉米贮藏物质的消长及淀粉酶活性的规律,并了解环境所造成的影响。主要研究结果如下:1、微胚乳超高油玉米的胚单粒干重随籽粒的发育而逐渐增加。非胚和籽粒的单粒干重都表现为单峰变化规律,非胚单粒干重的峰值出现在授粉后28d,籽粒单粒干重出现峰值的时间一般为授粉后35d。微胚乳超高油玉米的胚、非胚和籽粒的单粒干重含量在授粉后21～49d都明显低于高油玉米115。籽粒成熟期,微胚乳超高油玉米的胚重比平均为43.93%,是高油玉米115的2.47倍。可见,微胚乳超高油玉米以大胚为显著特点。微胚乳超高油玉米的胚、非胚和籽粒的含水量随籽粒的发育都呈下降趋势,且下降速率较高油玉米115小。微胚乳超高油玉米的籽粒高持水期可持续到授粉后42d,高油玉米115的籽粒高持水期可持续到授粉后21d。可见,微胚乳超高油玉米的鲜食期较高油玉米115长。2、微胚乳超高油玉米的胚含油率表现为单峰变化规律,峰值出现在授粉后21d。非胚和籽粒的含油率一般随籽粒的发育而增加,在授粉后14～49d的含油率明显高于高油玉米115。成熟期,籽粒含油率是高油玉米115的2.64～2.92倍。表明,微胚乳超高油玉米比普通高油玉米115有更高的含油率这一特性。3、微胚乳超高油玉米胚和非胚的蛋白质含量整体呈上升趋势,籽粒蛋白质含量呈“V”型变化规律。非胚和籽粒的蛋白质含量在授粉后14～42d高于高油玉米115,可见,微胚乳超高油玉米具有较高的蛋白质含量。4、微胚乳超高油玉米的胚可溶性总糖含量一般随籽粒的发育呈上升趋势,非胚和籽粒的可溶性总糖含量呈下降趋势。胚、非胚和籽粒的可溶性总糖含量都在籽粒发育过程中高于高油玉米115。可见,微胚乳超高油玉米也具有较高的含糖量。5、微胚乳超高油玉米的非胚和籽粒的淀粉含量在籽粒发育过程中变化平缓,但明显低于高油玉米115。从授粉后14～49d,微胚乳超高油玉米籽粒平均淀粉含量只占整个籽粒干重的10.06%左右,而高油玉米115籽粒平均淀粉含量却占了整个籽粒干重的56.11%左右。可见,微胚乳超高油玉米是低淀粉含量的玉米。6、微胚乳超高油玉米的胚、非胚和籽粒的淀粉酶活性在两次试验中并没有发现一致性变化规律,还有待于做进一步的研究。7、通过对两次试验的微胚乳超高油玉米材料籽粒中的贮藏物质间及各贮藏物质与淀粉酶活性间的简单相关分析表明,存在极显著正相关关系的有:干重与水分、油分、蛋白质、可溶性总糖、淀粉、淀粉酶活性,水分与可溶性总糖、淀粉,油分与蛋白质、淀粉,蛋白质与淀粉、淀粉酶活性,油分与胚重比、胚油比,蛋白质与胚重比、胚油比。各贮藏物质在两次试验中表现的变化规律基本一致,但也有所不同;两次试验的简单相关系数有一定的差异,表明存在环境的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 概述
• 1.2 高油玉米的研究进展
• 1.2.1 高油玉米概念、特点和利用价值
• 1.2.2 国内外高油玉米种质资源的研究概况
• 1.3 微胚乳超高油玉米的研究进展
• 1.3.1 微胚乳超高油玉米的概念、特点和利用价值
• 1.3.2 微胚乳超高油玉米种质资源的研究概况
• 1.4 玉米籽粒发育过程中贮藏物质积累的研究进展
• 1.4.1 淀粉的生物合成与油脂的生物合成的关系
• 1.4.2 油料作物中淀粉有可能作为临时贮藏物质
• 1.4.3 淀粉酶和淀粉的水解
• 1.4.4 淀粉的生物合成与糖的关系
• 1.5 本研究的理论与实际意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料与试验方案
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 田间试验方案
• 2.1.3 栽培管理
• 2.2 取样方法与试样制备
• 2.2.1 取样方法
• 2.2.2 试样制备
• 2.3 生化测定方法
• 2.3.1 籽粒含油率的测定
• 2.3.2 胚重比和胚油比的测定
• 2.3.3 可溶性总糖的测定
• 2.3.4 淀粉的测定
• 2.3.5 淀粉酶活性的测定
• 2.3.6 蛋白质含量的测定
• 2.3.7 水分含量的测定
• 2.4 统计分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 籽粒发育过程中单粒干重的变化
• 3.1.1 胚单粒干重的变化
• 3.1.2 非胚单粒干重的变化
• 3.1.3 籽粒单粒干重的变化
• 3.2 籽粒发育过程中胚重比的变化
• 3.3 籽粒发育过程中含水量的变化
• 3.3.1 胚含水量的变化
• 3.3.2 非胚含水量的变化
• 3.3.3 籽粒含水量的变化
• 3.4 籽粒发育过程中含油率的变化
• 3.4.1 胚含油率的变化
• 3.4.2 非胚含油率的变化
• 3.4.3 籽粒含油率的变化
• 3.4.4 籽粒油分积累速率的变化
• 3.5 籽粒发育过程中蛋白质含量的变化
• 3.5.1 胚蛋白质含量的变化
• 3.5.2 非胚蛋白质含量的变化
• 3.5.3 籽粒蛋白质含量的变化
• 3.6 籽粒发育过程中可溶性总糖含量的变化
• 3.6.1 胚可溶性总糖含量的变化
• 3.6.2 非胚可溶性总糖含量的变化
• 3.6.3 籽粒可溶性总糖含量的变化
• 3.7 籽粒发育过程中淀粉含量的变化
• 3.7.1 胚淀粉含量的变化
• 3.7.2 非胚淀粉含量的变化
• 3.7.3 籽粒淀粉含量的变化
• 3.8 籽粒发育过程中淀粉酶活性的变化
• 3.8.1 胚淀粉酶活性的变化
• 3.8.2 非胚淀粉酶活性的变化
• 3.8.3 籽粒淀粉酶活性的变化
• 3.9 各性状间的简单相关分析
• 3.9.1 微胚乳Ⅰ胚中各性状间的简单相关分析
• 3.9.2 微胚乳Ⅰ非胚中各性状间的简单相关分析
• 3.9.3 微胚乳Ⅰ籽粒中各性状间的简单相关分析
• 3.9.4 微胚乳Ⅱ胚中各性状间的简单相关分析
• 3.9.5 微胚乳Ⅱ非胚中各性状间的简单相关分析
• 3.9.6 微胚乳Ⅱ籽粒中各性状间的简单相关分析
• 3.9.7 微胚乳玉米中各性状间的简单相关分析
• 3.9.8 高油115胚中各性状间的简单相关分析
• 3.9.9 高油115非胚中各性状间的简单相关分析
• 3.9.10 高油115籽粒中各性状间的简单相关分析
• 3.10 微胚乳玉米籽粒中主要性状的通径分析
• 3.10.1 微胚乳玉米籽粒中油分的通径分析
• 3.10.2 微胚乳玉米籽粒中蛋白质的通径分析
• 3.10.3 微胚乳玉米籽粒中可溶性总糖的通径分析
• 4 讨论与结论
• 4.1 讨论
• 4.1.1 籽粒发育过程中油分与蛋白质的消长关系
• 4.1.2 籽粒发育过程中油分与可溶性总糖的消长关系
• 4.1.3 籽粒发育过程中可溶性总糖与淀粉的消长关系
• 4.1.4 籽粒发育过程中油分与胚重比、胚油比的关系
• 4.1.5 籽粒发育过程中淀粉、油分和蛋白质三者之间的消长关系
• 4.1.6 籽粒发育过程中油分、蛋白质、淀粉与胚重比、胚油比的关系
• 4.1.7 籽粒发育过程中主要贮藏物质与淀粉酶活性的关系
• 4.1.8 微胚乳超高油玉米主要贮藏物质间的简单相关分析
• 4.1.9 环境与遗传的影响
• 4.2 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录