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百合鳞茎和珠芽不仅可作为无性繁殖器官,而且体内贮藏了大量的营养和活性物质,具有重要的食用和药用价值。国内外百合品种繁多,不同百合品种鳞茎和珠芽生长发育及其开发应用存在较大的差异。为探明不同百合品种鳞茎、珠芽发育及其淀粉理化性质的差异,本研究以一种人工栽培品种(宜兴百合)和两种野生品种(宜昌百合和南川百合)为材料,采用生理指标测定、树脂半薄切片、光学显微观察技术,结合Image-Pro Plus图像分析软件分析了不同百合品种鳞茎、珠芽的发育过程;采用光学显微镜、扫描电子显微镜、净射线衍射、傅里叶变换远红外光谱、快速粘度分析仪、差示扫描热量分析仪等分析技术,比较研究了不同百合品种鳞茎淀粉及同一品种鳞茎和珠芽淀粉理化性质的差异,结果表明:1.在百合发育过程中,宜兴百合和宜昌百合鳞茎中鲜重、总淀粉含量和内外鳞片中可溶性糖含量的变化趋势一致。2.宜兴百合和宜昌百合鳞茎外层和内层鳞片中淀粉体的发育存在差异。外层磷片中,从栽种期到盛花期两个品种淀粉体数目变化趋势一致,但从盛花期到采收期宜兴百合淀粉体数目不断增多,而宜昌百合不断减少;内层鳞片中,整个发育期宜昌百合淀粉体的数目不断增多,而宜兴百合不断减少,但从盛花期到采收期两品种淀粉体面积变化趋势相反。3.在珠芽发育过程中,宜兴百合和宜昌百合珠芽形态发育特征类似,珠芽淀粉体的数目不断下降,淀粉体面积不断上升但两者淀粉体快速积累时期有差异:宜兴百合快速积累期在发育中期到发育后期,而宜昌百合在发育前期到发育中期。4.两个野生品种宜昌百合和南川百合鳞茎淀粉形态和理化性质差异不大,但和人工栽培品种宜兴百合存在显著差异。宜昌百合和南川百合淀粉粒呈现球形、椭圆形和不规则形,直径较大,而宜兴百合淀粉粒呈现球形和椭圆形,直径较小;和宜兴百合相比,宜昌百合和南川百合中直链淀粉含量以及支链淀粉分支程度较低;虽然三个品种百合鳞茎的淀粉粒呈现类似的X-射线衍射图案和傅里叶变换红外光谱,但宜兴百合的结晶度较高,淀粉粒表面有序度较低;三个品种百合鳞茎淀粉糊化特性差异显著:和两个野生品种相比,宜兴百合淀粉膨胀势、溶解度、热焓值、峰值粘度、崩解值较高,而起始温度、峰值温度、终止温度、回生百分比较低。5.宜兴百合鳞茎和珠芽淀粉粒在大小、形态和直链淀粉含量存在显著差异。鳞茎和珠芽淀粉粒显示出相似的X-射线衍射波谱和傅里叶变换红外光谱,这表明两者内部晶体结构和表层有序结构相似,但鳞茎淀粉结晶度、溶解度和热焓值高于珠芽。上述结果不仅进一步深化了百合鳞茎和珠芽个体发育的研究,而且为百合的优质栽培途径和食品开发应用提供了新的依据。