银学波，明 博，侯俊峰，王克如，李少昆，谢瑞芝

基于X-rayCT技术的玉米籽粒结构特征的粒位效应分析

银学波1，明 博1，侯俊峰2，王克如1，李少昆1，谢瑞芝1※

（1. 中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部作物生理生态重点实验室，北京 100081；2. 浙江省农业科学院/玉米与特色旱粮研究所，东阳 322100）

玉米籽粒因其在果穗上着生位置不同存在较大差异，明确籽粒结构特征的粒位效应为玉米的消费、加工和播种质量等玉米产量和品质性状的评价提供参考。该研究以3个不同籽粒类型的玉米品种登海618（DH618）、KX3564和先玉335（XY335）为材料，利用X射线计算机断层（X-ray micro-computed tomography，X-rayCT）技术扫描测试样本，通过图像滤波、阈值分割等图像分析方法重建籽粒3维结构，获取玉米果穗不同粒位籽粒的胚、胚乳、皮下空腔、胚空腔、硬质胚乳、粉质胚乳、胚乳空腔等结构参数。数据分析表明，籽粒不同结构指标在果穗上呈现不同的变化规律，从基部到顶部（不考虑果穗两端的极端籽粒），胚、胚乳及硬质胚乳体积线性下降，各指标在果穗上的变化范围分别为15.82～33.36、180.15～296.50及87.13～166.00 mm3；胚乳空腔>皮下空腔>胚空腔，果穗中部籽粒的空腔较小且稳定，3个品种表现一致；胚与胚乳的比值在粒位间基本稳定，粉质胚乳体积、硬质胚乳与粉质胚乳的比值从基部至顶部逐渐减小，但不同指标的变化斜率存在差异。3个供试品种的籽粒结构参数不同：DH618果穗不同部位籽粒胚与胚乳的比值大于KX3564和XY335，XY335籽粒硬质胚乳与粉质胚乳的比值大于DH618和KX3564。在籽粒空腔方面，KX3564皮下空腔的比例较高，而XY335胚乳空腔的比例较高。3个……