油茶果实生长发育的性状研究

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油茶(Camellia oleifera Abel.)是中国特有的木本油料树种,与油棕、油橄榄和椰子并称为世界四大木本食用油料植物。茶油被誉为“东方橄榄油”,是高级的烹调食用油,也是医药和化妆品等的新兴原料。油茶籽的含油量(粗脂肪含量)与其胚胎的发育、种子成熟过程中,油体在种子子叶细胞的发育与积累密切相关。本研究以油茶高油品系“赣石83-2”为研究对象,采用石蜡切片方法、番红-固绿双重染色法相结合,对其胚胎发育过程进行了观察研究;采用冰冻切片方法、尼罗红染色与激光扫描共聚焦显微技术(LSCM)相结合,观察油茶种子发育过程子叶细胞油体的形成特点及油脂分布、不同含油量种子子叶细胞的油体大小及截面积,探讨种子含油量与种子子叶细胞内油体的相互关系;同时研究了油茶发育过程中,果实理化特性指标的变化及与含油量的相关性,探讨油茶种子内油脂的形成机理。主要研究结果如下:1.油茶胚胎发育阶段及对应的时间段依次为球形胚(29~33WAF)、心形胚(33~38WAF)、鱼雷形胚(38~41WAF)、成熟胚(41~54WAF)。胚乳的发育为初生胚乳核直接开始分裂,出现游离核,并形成胼胝质壁(1~25WAF),核型胚乳细胞充满整个胚囊腔(25~29WAF),出现极薄的膜分开,多边形、较大,细胞核小而成解体状而被胚吸收(29~41WAF),最后完全消失(41~54WAF)。依据种子成熟中可溶性糖含量、蛋白质含量、含油量在不同采样时期表现出的变化特点,将种子成熟过程划分为成熟前期、成熟中期和成熟后期三个阶段。2.建立和优化了基于LSCM研究油茶子叶细胞油体的方法。具体方法为:FAA固定15h、冰冻切片、尼罗红染色、PBS缓冲液漂洗、制片、封片、LSCM观察,其中切片厚度为25μm,尼罗红染液的浓度为10μg mL-1,染色时间为15min。采用此法观察到油茶油体平均直径为2.52±1.99μm。3.对不同含油量品系油茶子叶细胞油体的细胞分布观察发现,含油量越高的油茶品系,细胞染色越深,细胞内油体排列更紧密,油体数量越多,并集中堆叠分布于细胞中央,不与细胞壁接触,油体边缘清晰;含油量越低的品系细胞染色越浅,细胞内油体或分布于细胞壁边缘,或稀疏分散于细胞内,油体数量越少且不连续。表明油茶种子子叶细胞中油体数量、截面积之和与种子含油量间存在显著正相关。观察发育中的子叶细胞油体发现,油体形成于细胞边缘,随着油脂合成、积累和含油量的升高,油体增多,且慢慢集中于细胞中央,排布越紧密。4.油茶果实的心室数为3或4,有20个左右的胚珠,随着果实的发育,多数胚珠退化,仅余1~6个最终发育为成熟饱满的种子;油茶果实在发育过程中果形由橄榄形变成卵形,果皮色历青色、青黄色、最后成为红黄色;油茶果实质量的增长存在三个高峰期:35~40WAF(6月中旬~7月下旬)、42~46WAF(8月上旬~9月上旬)、48~53WAF(9月中旬~10月中下旬)。5.研究结果表明,在种子发育过程中(41~54WAF)种子含油量与油茶果实、种子各物化特性指标存在相关性,其中干籽含油率与单果质量、鲜籽质量、干籽质量、湿仁质量、干仁质量、果高、果径、鲜籽出干籽率存在极显著正相关,与鲜籽含水率、种仁含水率存在极显著负相关;油茶种子粗脂肪含量与可溶性糖含量存在极显著负相关。
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