全 文 ：广西植物Guihaia28(2)：179—182 2008年3月
微胚乳玉米籽粒糊粉层细胞显微结构研究
盛玉萍，黄其椿，吴子恺*，周 琼
(广西大学农学院，南宁530005)
摘要：研究了10类含油率不同玉米的糊粉层厚度、结构以及糊粉层厚度与籽粒含油量、去胚籽粒(即籽粒
除胚以外的其它部分)含油量、籽粒重、去胚籽粒重、籽粒蛋白质含量、胚重及胚含油量的相关性。结果显示：
(1)3类微胚乳玉米糊粉层厚度最大且显著高于第7类普通高油玉米和第10类普通硬粒玉米；(2)糊粉层厚度
与籽粒含油率、去胚籽粒含油率均呈极显著正相关，与籽粒重和去胚籽粒重则呈极显著负相关；(3)有些微胚
乳玉米的胚乳存在不同程度的解体。因此认为糊粉层厚度和籽粒重可以作为标记性状筛选超高油玉米；在有
的微胚乳玉米中，高含油量可能依赖于淀粉降解。
关键词：微胚乳玉米；糊粉层厚度；糊粉层细胞结构；相关性
中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：1000—3142(2008)02—0179—04
Studiesonmicro-structureofaleurone
■● ● ● 1 ●
celllnnUCI．10卜-end0SDemmalZ S
SHENGYu-Ping，H．【7ANGQi-Chun，
WUZi—Kai。。ZHOUQiong
(CollegeofAgriculture，GuangxlUniversity，Nanning530005，China)
Abstract：10typesofoDmwithdifferentoilconcentrationswereusedtOstudythealeurone-cellthickness，structure
andthecorrelationsbetweenaleuronethicknessandkernel—oilconcentration，ERK(embryo-removedkernel)一 ilc n—
eentration，kernelweight，ERKweight，kernel—proteinconcentration，embryoweightandembryo-oilconcentration，re-
spectively．Theresultssuggestedthat：(1)the3Mini-Endospermcorns(MECs)weAeofthehighestaleuronethick—
ness，theal uronethicknessofthe3MECswassignificantlyhigherthanthatofthe7thcommon-high-oilcornandthe
10thcommon-flintcorn；(2)thealeuronethiekne$8wasverypositivelycorrelatedtOk rnel-oilc ncentrationandERK
oilconcentration，butveryega ivelycorrelatedtok rnelweightandERKweight；(3)someoftheMECsshowedd -
generativeendosperm．Basedonthesr sults．weuggestedthatbothaleuronethieknesSandkernelweightcouldbe
USedasrnarkerstoselectsuper-oilc mandinsomeMECs．higho lconcentrationmightbebasedonendospermde-
generation．
Keywords：mini—endospermcorn；Meuronethickness；aleurone-cellstructure；correlation
微胚乳超高油玉米(简称：微胚乳玉米)，作为育
种目标，是指当成熟种子的胚／种子干重比(即胚重
比)≥40％、籽粒含油率≥20％的新型玉米种质(吴
子恺，2004)。
1994年以来，研究人员对微胚乳超高油玉米的
品质性状进行了多方面的研究与探索并取得了初步
的成效。本研究在此基础上对10大类玉米材料的糊
粉层厚度及糊粉层细胞显微结构进行试验分析，对微
收稿日期：2006-11—27修回日期：2007-08—14
基金项目：教育部高等学校博士学科专项科研基金(20040593004)；广西大学重点科研项目(2003ZD02)[SupportedbyResearchFundf∞theDoctoral
ProgramofHighSc ools。StateMinistryofEducation(20040593004)；KeyScientificResearchProgramofGlang，dUniversity(2003ZD02)]
作者简介：盛玉萍(1953一)，女，河南杞县人，高级实验师．硕士．主要从事作物遗传育种研究．
·通讯作者(Authorforcorrespondence．E-mail：wuzikai@gxu．edu．cn)
万方数据
180 广西植物 28卷
胚乳超高油玉米的品质性状进行进一步的研究。
玉米糊粉层，是指胚乳表层细胞停止分裂后转
化来的、在胚乳的最外层形成一层围绕着整个胚乳
的细胞颗粒层。除胚乳的外层有糊粉层细胞外，胚
的外侧(非盾片处)也有糊粉层。普通玉米糊粉细胞
截面多呈菱形，与胚乳衔接的部分较长。糊粉层细
胞壁较为整齐，糊粉细胞大小为30--一50弘m(何黎平
等，2002)。糊粉层细胞的层数，因部位不同而异。
一般由单层细胞构成，但偶尔也能观察到双层细胞
结构(贺学礼，2004)。此前对糊粉层细胞的超微结
构及动态变化规律已有一些研究，但这些研究绝大
多数集中在大麦和小麦上(高新起等，2002；陶嘉龄
等，1991；高建伟等，2000；钟希琼等，2003)。目前对
微胚乳超高油玉米的糊粉层及其细胞显微结构的研
究鲜有报导。本试验以10大类型的玉米籽粒为材
料，分析它们糊粉层厚度的差异，并对糊粉层显微细
胞结构进行了观察，为微胚乳超高油玉米的育种提
供参考。
1 材料与方法
1．1试验材料
本研究采用10大类型22个玉米材料，其中的
9大类19个玉米材料，来自吴子恺教授的广西大学
重点科研课题(2003ZD02)所组配的微胚乳超高油
玉米材料，甜、糯类等玉米材料。19个玉米材料均
于2003年取自广西大学农学院教学科研基地。另
外3个高油玉米材料(高油202、高油601、通油1
号)来自北京金穗种业公司，2003年取自广西大学
农学院教学科研基地。22个玉米材料共分为10大
类，每个材料随机抽取100粒籽粒。其中第1、2、3
类为微胚乳超高油玉米，第4、5、6类为糯玉米，第7
类为普通高油玉米，第8、9类为甜玉米，第10类为
普通硬粒玉米。 ⋯
1．2试验方法
1．2．1籽粒糊粉层厚度的测定在22个玉米材料
中每个材料随机选取5～10粒进行冰冻切片，做成
半永久玻片。用徕卡(LaiCADMLB型)多功能显
微镜的测量软件测量10个类型22个玉米材料的糊
粉层厚度。每个材料测定4个切片点，每个点测10
个观察值，取平均值；同一类型有多个材料的取综合
平均值(乐素菊等，2003)。
1．2．2籽粒糊粉层细胞显微结构的观察与分析采
用冰冻切片法对玉米籽粒进行切片。苏丹Ⅲ酒精液
——明矾苏木精双重染色，甘油胶封片。通过显微化
学染色，使玉米颖果切片的胚与非胚部分都分别着
色。将每个玉米材料的切片置于徕卡(LaiCADMLB
型)多功能显微镜下观察糊粉层细胞结构，并拍下照
片。把拍摄到的糊粉层细胞结构图片冲晒出相片，以
供进一步比较分析不同类型玉米材料糊粉层细胞结
构的差异(李正理，1991；李凤英等，2004)。
1．2．3统计与分析用Excel相关分析软件对10
大类玉米材料的糊粉层厚度与籽粒含油率等7个主
要性状进行相关分析(李永洪等，2006)。
2结果与分析
2．1玉米籽粒糊粉层厚度的分析
将10大类玉米材料的籽粒糊粉层厚度平均值汇
于表l。结果显示：3大类微胚乳玉米的糊粉层厚度
平均值均高于其它7大类非微胚乳玉米，分别排列于
第1、2、3位。微胚乳I型玉米的糊粉层厚度平均值最
高，为91．15pm。糯玉米糊粉层厚度平均值均小于
微胚乳玉米。普通高油玉米的糊粉层厚度平均值最
小，仅为47．66肛m，在10大类玉米材料中排最后。
表I 10大类玉米材料的籽粒糊粉层厚度
Table1 Aleuronethicknessof10一typemaizes
誊黧类票譬 菡 R分an布ge相(p．m，O舭rderfi eation lYP8 Lp“) ge )
2．2玉米籽粒糊粉层厚度的差异显著性分析
对10大类玉米材料的籽粒糊粉层厚度进行方
差分析，F值=3．039(F(o．05t9，18)，一2．46)，达显著差
异。将方差分析多重比较的结果列于表2。结果显
示，3大类微胚乳玉米间的糊粉层厚度没有显著差
异，但微胚乳玉米与第7类普通高油玉米、第10类
普通硬粒玉米存在显著差异，而与其它5大类非微
胚乳玉米材料的差异未达显著水平。第1类微胚乳
万方数据
2期 盛玉萍等：微胚乳玉米籽粒糊粉层细胞显微结构研究 181
I型玉米除了与第6类普甜糯玉米没有显著差异
外，与其它6大类非微胚乳玉米均存在显著差异；并
与第7类普通高油玉米、第10类普通硬粒玉米的差
异达极显著水平。
表2 10大类玉米材料籽粒糊粉层厚度的多重比较
Table2 Differentialsignificancesofaleurone
thicknessamonglO—typemaizes
2．3糊粉层厚度与籽粒含油率等性状的相关分析
将10大类玉米材料的糊粉层厚度与7个主要
籽粒性状进行了相关分析，结果汇于表3。结果显
示，糊粉层厚度与籽粒含油率、去胚籽粒(即籽粒除
了胚以外的其它部分)的含油率呈极显著正相关；与
籽粒重和去胚籽粒的重量则呈极显著负相关。糊粉
层厚度与蛋白质含量、胚重、胚含油率这3个性状也
存在正相关关系，但未达显著水平。
2．4玉米籽粒糊粉层细胞显微结构观察
细胞学观察显示，微胚乳I型玉米糊粉层细胞
呈较长的柱形，整齐排列于胚乳的最外层，糊粉层呈
现明显的橙红色，说明含有油颗粒(盛玉萍等，
2002)。在糊粉层细胞层与种皮的衔接之间有一较
明显的空白间隙层。胚乳组织较稀薄，淀粉粒含量
少(图版I：1)。微胚乳Ⅲ型玉米糊粉层细胞较微胚
乳I型细胞短，糊粉层细胞整齐排列于胚乳的最外
层，橙红色含油颗粒密集。在糊粉层细胞层与种皮
的衔接之间也有一较明显的空白间隙层，但较微胚
乳I型玉米窄。胚乳组织比微胚乳I型玉米更稀
薄，有的胚乳细胞无内含物，仅存空腔。胚乳细胞局
部染色深，显示细胞已经解体(图版I：2)。微胚乳
Ⅳ型玉米1—48材料的糊粉层细胞的柱形长度较前
两类微胚乳玉米稍短，糊粉层也含有橙红色油粒。
胚乳组织解体程度比微胚乳I型玉米高，但比微胚
表3 lO类玉米材料糊粉层厚度与7个主要性状之间的相关性分析
Table3 CorrelationcoeHicientsb tweenaleuronethicknessand7kerneltraitsof10·typemaizes
注l·表不显看，*’表示极显看，ro．05．s=O．63Z，I0．01．8=0．765
乳Ⅲ型玉米低(图版I：3)。
超甜糯玉米19—46材料糊粉层细胞也有较多油
粒，但含量明显低于前3类微胚乳玉米。其胚乳细
胞结构完整，内部充满了淀粉(图版I：4)；糯玉米
20-31材料糊粉层细胞短且油粒少，糊粉层与种皮
无明显空隙。胚乳细胞密集明晰，内部充满了淀粉
(图版I：5)。普甜糯玉米9—30材料种子结构与微
胚乳Ⅲ型玉米(图版I：2)相似，但糊粉层含油颗粒
及胚乳细胞解体程度都比后者少和低(图版I：6)。
普通高油玉米高油601材料种子结构与超甜糯
玉米(图版I：4)相似，但其糊粉层细胞不规则且与
种皮间无间隙(图版I：7)。
超甜玉米与糯玉米(图版I：5)结构相似，但前
者糊粉层细胞较长，与种皮间隙也大(图版I：8)；普
甜玉米的14—22材料与普甜糯玉米(图版I：6)结构
相似只是胚乳细胞内含物更多(图版I：9)；普通硬
粒玉米正大619也与糯玉米(图版I：5)相似，只是
胚乳细胞间的界线更明显(图版I：10)。
3 讨论
实验结果显示，3大类微胚乳玉米材料的糊粉
层厚度值(纵切面)均大于其它7大类非微胚乳玉米
材料的值，而糊粉层厚度与玉米籽粒含油率有极显
著正相关，与籽粒重量呈极显著负相关。提示可以
通过糊粉层厚度和籽粒重量两个性状为指标筛选超
高油玉米，从而提高玉米的含油率。
显微观察显示微胚乳玉米有较大的糊粉层细
胞，且细胞内有丰富的油粒；而微胚乳Ⅲ型玉米(图
版I：2)、微胚乳Ⅳ型玉米(图版I：3)和普甜糯玉米
万方数据
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图版I 10类玉米籽粒糊粉层显微细胞结构 1．微胚乳I型玉米1-9，×264，2．微胚乳Ⅲ型玉米3．11，×264；3．微胚乳Ⅳ型玉米1—48，
X264；4．超甜糯玉米19—46，×264；5．糯玉米20一31，×264I6．普甜糯玉米9-30，x264；7．普通高油玉米高油601，×264；8．超甜玉米．X264I
9．普甜玉米14—22，x264-10．普通硬粒玉米正大619，×264．
PlateI Micro-structureofale oneellin10-typemaizes
1．Mini-endospermCornll-9，X264，2．Mihi-endospermComllI3-11，X264，3．Mini-endospermCOmIV1-48，×264I4．Super-sweetglutinouscorn
19—46，×264●5．Glutinouscorn20-31，×264I6．Com．motlsweetglutinouso rn9-30，X264-7．C,omlnonhighilcoin601，X264；8．Super-sweet
coFn，×264；9．Commonsweetcoml4-22，×264，10．Conlnlonflintc inZhcngda619，×264．
(图版I：6)胚乳细胞存在不同程度的解体，提示在
有些玉米籽粒中淀粉积累与油和(或)糖积累存在竞
争性抑制(Wilson等，1998；杨煜峰等，1994)。
值得注意的是，玉米籽粒中淀粉积累与糖积累
的这种竞争性抑制是否存在以及抑制程度可能与玉
米基因型有关(Yamaguchi，1999；樊龙江等，1998；
郝小琴等，2003)。例如，超甜玉米胚乳细胞内有丰
富的淀粉(图版I：8)，而普甜玉米的14-22材料胚
乳细胞内淀粉却比前者显著减少(图版I：9)，提示
超甜玉米中(图版I：8)糖的积累并不以降低淀粉含
量为代价。
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(下转第190页Continueonpage190)
万方数据
190 广西植物 28卷
第4样地则以IV和V级株数为多，各群落都以胸径于本地带的原生林群落中，后因原生林遭破坏才使
I--,2cm的个体占多数。
3结论与讨论
(1)根据I600m2样方调查，在金花茶群中，胸
径大于1cm的立木的植物共有119种，隶属40科80
属。其中以热带分布的属占绝对优势，占总属数的
92．5％，充分说明群落的热带性质。(2)调查不同海
拔高度的4个群落均为次生林类型，外貌常绿，结构
相对较简单，乔木层可分2～3层，村边林群落高度达
16～20m，乔木分3层，保护区内群落高度为10m左
右，乔木分2层。群落优势种较明显，粗糠柴、降真香
等在各群落均为优势种。(3)金花茶群落单位面积内
的种数和个体数目均较大，少见大径级立木，可见群
落处于强烈的进展演替阶段。(4)调查的4个群落的
物种多样性指数和生态优势度均较高，群落物种丰富
且个体数目较多，但群落具有较低的均匀度，说明群
落仍处于演替的中早期，且优势种较明显。(5)根据
对4个群落中金花茶种群结构的分析，群落内的金花
茶种群为近期增长而远期衰退类型，并以1～2crn胸
径级的金花茶株数最多，是否说明当时的群落条件
最适合金花茶的开花结果、种子萌发及幼苗生长?
这些可能与金花茶的繁殖生态学特性有关，还需提
供更多繁殖生态学的研究证据。如果假设成立，则
将对金花茶的保护提出新的群落管理措施。(6)通
过野外调查，目前发现的金花茶均分布于北热带半
常绿季雨林的次生林群落中。这从群落学角度至少
还有两个问题需进一步研究。·是金花茶是否仅分
布于次生林群落中?二是或者金花茶曾大面积分布
(上接第153页Continuefrompag153)
ShengYP(盛玉萍)，ZhouQ(周琼)，LinJZ(林鉴钊)，etal．2002．
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微胚乳玉米籽粒糊粉层细胞显微结构研究
作者： 盛玉萍， 黄其椿， 吴子恺， 周琼， SHENG Yu-Ping， HUANG Qi-Chun， WU Zi-Kai，
ZHOU Qiong
作者单位： 广西大学,农学院,南宁,530005
刊名： 广西植物
英文刊名： GUIHAIA
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察以及褐变成分的初步分析[期刊论文]-园艺学报2005,32(6)
9. 刘仁林.马冬雪.余扬帆.LIU Renlin.MA Dongxue.YU Yangfan 广东石豆兰的显微结构特征与干旱生态环境的关
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10. 王福青.李敏.曲咏梅.WANG Fu-qing.LI Min.QU Yong-Mei 大白菜雄性败育的显微结构观察[期刊论文]-植物学
通报2001,18(1)
引证文献(3条)
1.郑琪,王威 低温冻害对玉米种子盾片超微结构的影响[期刊论文]-甘肃农业科技 2015(02)
2.崔丽娜,张红,孟佳佳,石德杨,董树亭 不同胚乳类型玉米籽粒淀粉粒的粒度分布特征[期刊论文]-作物学报
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3.戴罗杰,郭春雨,李飞宇,吴子恺,吕凤连,郑德波 微胚乳超高油玉米的研究进展[期刊论文]-安徽农业科学
2009(19)
引用本文格式：盛玉萍.黄其椿.吴子恺.周琼.SHENG Yu-Ping.HUANG Qi-Chun.WU Zi-Kai.ZHOU Qiong 微胚乳玉米
籽粒糊粉层细胞显微结构研究[期刊论文]-广西植物 2008(2)