王腾蛟 陈忱

谷物糊粉层发育的调控机制及其育种应用

王腾蛟 陈忱*

(扬州大学 江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室, 扬州 225009;*通信联系人, email: chenchen@yzu.edu.cn)

植物最外层胚乳细胞在种子发育过程中分化为糊粉层细胞，其在形态和生理功能上均显著区别于内胚乳细胞。与淀粉胚乳不同，糊粉层富含蛋白质、脂类、维生素、膳食纤维、矿质元素和抗氧化物等多种营养物质。同时，在种子萌发过程中，糊粉层细胞能够分泌淀粉酶和蛋白酶分解种子内积累的储藏物质，为种子萌发提供能量。目前利用突变体材料，克隆了一些控制糊粉层细胞分化的关键基因，相关研究极大深化了我们对糊粉层细胞命运决定的认识。同时，由于糊粉层富含各种营养物质，增加糊粉层细胞层数可以作为改良谷物营养品质的一个重要手段。本文主要以水稻及其他谷类作物为例，系统介绍了糊粉层细胞分化和发育的过程，并对其遗传调控机制进行总结梳理，同时对利用糊粉层相关性状进行稻米品质改良可能存在的问题及其对策进行了探讨。

糊粉层；糊粉层细胞；分化；遗传调控；营养品质改良

糊粉层是位于种皮组织内侧、中央胚乳外侧，由一层或数层糊粉层细胞构成的特殊结构，在储藏物质积累和种子萌发过程中发挥着重要生理生化功能[1]。糊粉层细胞由胚乳细胞分化而来，其在细胞结构和功能上均与内胚乳细胞存在显著差异[2]。……