不同類型水稻品種穎殼細(xì)胞學(xué)的比較研究.pdf

1、為解析水稻穎殼發(fā)育的基本進(jìn)程與模式及內(nèi)穎和外穎形態(tài)結(jié)構(gòu)差異，本研究以大粒、常規(guī)、長粒和小粒品種為材料，采用傳統(tǒng)石蠟切片技術(shù)，對水稻穎殼橫向與縱向的生長發(fā)育過程進(jìn)行系統(tǒng)觀察；比較各品種水稻穎殼形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)差異；旨在為水稻穎殼的生長發(fā)育提供細(xì)胞學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果如下：
　　1．水稻穎殼長寬度與花粉發(fā)育時(shí)期的對應(yīng)關(guān)系
　　各品種水稻穎殼長寬度與花粉發(fā)育時(shí)期呈顯著正相關(guān)，穎殼長度和寬度隨著花粉發(fā)育的逐漸成熟而不斷變大。穎殼長度至2胞

2、花粉期達(dá)到最大值，寬度至水稻出穗開花前達(dá)到最大值。穎殼長寬度的增加速度存在一定的規(guī)律性，減數(shù)分裂期間穎殼的長寬度增加速度最快，小孢子晚期至花粉成熟期速度增加次之。
　　2．不同品種水稻穎殼的細(xì)胞學(xué)及形態(tài)學(xué)差異
　　穎殼由外到內(nèi)分別由外層厚壁細(xì)胞、中間厚壁細(xì)胞和內(nèi)層薄壁細(xì)胞組成。外層厚壁細(xì)胞和內(nèi)層薄壁細(xì)胞各一層，但不同品種水稻穎殼中間厚壁細(xì)胞層數(shù)差異較大，其中大粒、常規(guī)、長粒和小粒品種分別含有5-6層、2-3層、3-4層、4-

3、5層中間厚壁細(xì)胞；常規(guī)、長粒和小粒品種內(nèi)穎含有3列維管束，外穎含有5列維管束，而大粒品種內(nèi)外穎維管束數(shù)目不定，內(nèi)穎含有3-4列維管束，外穎含有5-9列維管束。此外內(nèi)穎含有條形邊界組織，外穎沒有。在穎殼的整個(gè)發(fā)育過程中，外穎比內(nèi)穎內(nèi)層薄壁細(xì)胞數(shù)目多，且細(xì)胞大小略小于內(nèi)穎。
　　3．不同品種水稻穎殼的分裂分化進(jìn)程
　　研究發(fā)現(xiàn)各品種水稻穎殼內(nèi)層薄壁細(xì)胞分裂進(jìn)程基本一致，且不同區(qū)域內(nèi)層薄壁細(xì)胞分化的時(shí)間和程度不同。減數(shù)分裂期之前，

4、穎殼橫切面上內(nèi)層薄壁細(xì)胞處于分裂期，且維管束附近內(nèi)層薄壁細(xì)胞較其他部位細(xì)胞分化晚，至小孢子時(shí)期穎殼橫切面上細(xì)胞停止分裂；造孢細(xì)胞時(shí)期之前，穎殼縱切面上各段細(xì)胞均勻分裂，隨著發(fā)育的進(jìn)行，中部細(xì)胞最先開始液泡化，此時(shí)上部和下部細(xì)胞仍具有一定的分裂能力。根據(jù)維管束周圍細(xì)胞分裂情況可知，穎殼橫切面上內(nèi)層薄壁細(xì)胞數(shù)目的增加是由維管束周圍細(xì)胞分裂而來，而穎殼縱切面上細(xì)胞數(shù)目的增加主要是由上部和下部細(xì)胞分裂所致。
　　4．水稻穎殼內(nèi)層薄壁細(xì)胞數(shù)

5、目在不同發(fā)育時(shí)期的品種間差異
　　不同品種水稻穎殼內(nèi)層薄壁細(xì)胞數(shù)目因發(fā)育時(shí)期而異，且同一品種水稻的外穎較內(nèi)穎內(nèi)層薄壁細(xì)胞分裂時(shí)間較長。穎殼橫切面上，小粒品種的細(xì)胞數(shù)目最先達(dá)到顯著水平，其他品種穎殼的細(xì)胞數(shù)目幾乎均在在減數(shù)分裂期才達(dá)到顯著水平。穎殼縱切面上，各品種水稻穎殼（內(nèi)穎和外穎）內(nèi)層薄壁細(xì)胞達(dá)到顯著水平的時(shí)間存在較大差異，且細(xì)胞停止分裂的時(shí)期也各不相同。穎殼內(nèi)層薄壁細(xì)胞數(shù)目達(dá)到最大值后，因部分細(xì)胞破裂，至使穎殼橫切與縱切面上的

6、內(nèi)層薄壁細(xì)胞數(shù)目在一定程度上均有所減少。
　　5．水稻穎殼內(nèi)層薄壁細(xì)胞長寬度在不同發(fā)育時(shí)期的品種間差異
　　各品種水稻內(nèi)穎和外穎內(nèi)層薄壁細(xì)胞的生長發(fā)育趨勢一致。減數(shù)分裂期之前，內(nèi)層薄壁細(xì)胞寬度增加緩慢，隨后細(xì)胞寬度迅速增加，其中大粒、常規(guī)和長粒品種至成熟花粉期增加迅速，而小粒品種只在減數(shù)分裂期和小孢子晚期之后細(xì)胞寬度才增加迅速。減數(shù)分裂期之前，內(nèi)穎和外穎內(nèi)層薄壁細(xì)胞長度較小，上、中、下部各段細(xì)胞長度差異不大，減數(shù)分裂期開始，

7、內(nèi)穎和外穎各段細(xì)胞開始進(jìn)入迅速伸長生長階段，中部細(xì)胞伸長生長最為快速，基部次之，且內(nèi)、外穎中部細(xì)胞長度始終大于上部和下部細(xì)胞。
　　6．水稻內(nèi)穎內(nèi)層薄壁細(xì)胞數(shù)目和長寬度在同一發(fā)育時(shí)期的品種間差異
　　在穎殼發(fā)育的整個(gè)過程中，大粒品種內(nèi)層薄壁細(xì)胞數(shù)目與其他各品種始終存在極顯著差異，且其他各品種在同一時(shí)期的細(xì)胞數(shù)目變化因發(fā)育時(shí)期的不同而存在較大差異，即穎殼發(fā)育前期內(nèi)層薄壁細(xì)胞數(shù)目較多的不一定最終細(xì)胞數(shù)目也多;同時(shí)穎殼內(nèi)層薄壁細(xì)胞