小麦新品种济麦70籽粒发育过程中细胞形态及内源激素的动态变化分析

李永波，崔德周，黄琛，隋新霞，樊庆琦，楚秀生，2

（1.山东省农业科学院作物研究所／农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室／小麦玉米国家工程实验室，山东 济南 250100；2.山东师范大学生命科学学院，山东 济南 250014）

小麦是全球最重要的粮食作物之一。小麦颖果由外向内依次由外果皮、种皮、糊粉层和胚乳组成［1］。在小麦籽粒发育过程中，外层果皮和内层胚乳细胞会发生程序性细胞死亡（PCD），表现为染色质凝集、核DNA降解以及核酸酶活性增加等［2］。籽粒的这种PCD是为蛋白质和淀粉合成提供场所以及为其它细胞提供能量供应［3，4］，其进程直接影响小麦灌浆、籽粒大小和品质。因此，研究小麦籽粒PCD及相关细胞形态的动态变化对培育高产优质小麦新品种具有重要的理论指导意义。

植物PCD是内部基因有序地调控组织细胞降解的过程，对维持机体的正常生长发育及适应外界环境因子的胁迫具有重要意义［5］。种子成熟过程中，PCD的发生受干旱［6］、涝害［7］、激素等多种环境因素的影响。干旱可以促进线粒体释放细胞色素C，进而导致PCD［6］；涝害会引起胚乳细胞染色质凝聚、核退化、线粒体破裂等PCD特点［8］；花后高温会加速小麦胚乳细胞的降解［9］；乙烯会加速小麦种子PCD，而ABA则延迟PCD［10］。小麦籽粒发育过程中会应对干旱、干热风等各种复杂多变的环境，环境因子决定了籽粒PCD进程，因此研究小麦籽粒PCD的动态变化过程对适应外界环境胁迫、保证后期籽粒正常灌浆意义重大。

本研究以高产稳产、抗倒、广适小麦新品种济麦70为材料，探究其籽粒发育过程中内部细胞形态变化与PCD进程的对应关系及内源激素ABA的动态变化，以期为进一步探究PCD调控小麦籽粒发育的分子机理奠定重要理论基础。……