本文以水稻(Oryza sativa L.)品种“胜泰1号”为材料，采用显微化学、不同固定方法超微结构制样、超微细胞化学等方法，对水稻胚乳发育中细胞核与细胞器的结构消长和功能进行了系统深入的研究，主要结果如下： 1．水稻胚乳淀粉质体有多种发生途径和增殖方式。前质体、线粒体、内质网和环状片层等细胞器均可发育成淀粉质体，表现出细胞器发育的“趋同现象”。淀粉质体增殖产生新淀粉质体有多种方式：出芽增殖、缢缩增殖、中间隔板增殖、被膜向内出泡或内陷增殖、被膜形成双层膜小泡再积累淀粉增殖，它们均是淀粉质体被膜的一种膜行为。 2．胚乳蛋白体的形成。粗面内质网扩增，有些槽库膨大积累蛋白质和形成环状粗面内质网积累蛋白质是形成PBⅠ的主要方式；在内表面积累有蛋白质的大液泡出芽和小液泡积累蛋白质是形成PBⅡ的主要方式。蛋白体形成后期，片段化的粗面内质网形成环状粗面内质网，转化为小泡和小蛋白体。在蛋白质积累过程中，蛋白体周围有大量粗面内质网分布，粗面内质网产生的小泡在蛋白质从合成部位向积累部位运输中起着重要作用。 3．内质网在胚乳发育中极其活跃，具有多种功能。内质网参与胚乳细胞构建中细胞壁物质的积累；内质网包裹基质形成吞噬体，为胚乳的发育提供营养；内质网槽库膨大，积累淀粉转变成淀粉质体；内质网参与蛋白质的合成与积累，在蛋白体的形成中处于核心地位；内质网末端节状膨胀，形成潴泡；灌浆高峰期内质网常与胞间连丝相连，有助于物质的运输。 4．胚乳发育中质膜内陷与物质运输。胚乳细胞内的小泡、内质网常与胞间连丝相连；质膜形态多变，功能活跃，由局部起伏的波纹状发展成明显内陷，深浅不一，多呈袋状，袋中包含着大小不一的泡状物；有些内陷脱离质膜成为胞质中的囊泡，表现出活跃的内吞现象。除细胞间隙中含有圆球状的内含物外，在质膜内陷和囊泡中常含有大量的内含物。H~+-ATP酶定位结果显示，质膜及其邻近的泡状物周围有酶的分布；而酸性磷酸酶定位在液泡、胞间隙和其中的泡状内含物周围；在质膜及其内陷形成的囊泡中有G6P酶的分布。 5．淀粉胚乳细胞核的程序性衰退。伴随胚乳发育的进程，淀粉胚乳细胞核表现出衰退特征：核变形、染色质凝缩、核周腔膨胀、核膜多处被降解破坏、核基质外泄等。DNA Ladder显示核内大片段DNA呈严重的弥散状拖尾现象，而核内和胞质中在140-180bp处有明显的条带。在核衰退的同时，其胞质中的粗面内质网、淀粉质体和线粒体等细胞器具有正常的代谢功能，细胞仍在合成并积累营养物质，淀粉胚乳细胞表现出一边衰退一边在行使其功能，直到细胞死亡。博士论文:水稻胚乳发育中细胞核与细胞器的结构消长与功能研究 6.花后衰退珠心和胚乳发育初期C扩十的定位。初始衰退的珠心细胞，C犷+主要分布于液泡膜上和核内;在衰退中期的珠心细胞中，C扩+主要分布在核膜、液泡膜及质膜上;在严重衰退的珠心细胞，C犷十仅存在于液泡中。胚囊壁中有大量的C扩+沉淀;发育初期的胚乳细胞，C扩+主要位于胞间隙，同时线粒体和液泡中也有少量分布。 7.磷酸水解酶(C扩气ATP酶、H+一ATP酶、酸性磷酸酶、G6P酶)在胚乳发育中的超微细胞化学定位。C扩气ATP酶主要定位在:胚囊壁、细胞核、质膜、液泡;H气ATP酶主要定位在:胚囊壁、质膜、质膜内陷、囊泡、液泡、细胞核、细胞壁、胞间连丝、内质网和蛋白体工上;酸性磷酸酶主要定位在:胚囊壁、胚乳细胞间隙、液泡和细胞核上，此外在质膜、蛋白体工和部分线粒体上也有酸性磷酸酶定位;G6P酶主要定位在:胚囊壁、质膜、质膜内陷、囊泡、液泡、细胞核，此外在内质网上也有少量的定位。磷酸水解酶共同参与了珠心降解产物向胚囊中的运输、营养物质从质外体向胚乳细胞中的运输、细胞核的解体。 综上所述，本文运用高锰酸钾固定法研究了膜系统(主要指质膜、淀粉质体被膜、内质网)的变化，运用常规固定制样研究了细胞核和细胞器的变化，采用细胞化学方法(C扩十和磷酸水解酶的定位)探索了细胞器和细胞核的功能。上述结果表明:多种细胞器可以趋同发育成淀粉质体，淀粉质体增殖来源于其被膜的活动，粗面内质网在蛋白质的合成与积累中具有重要作用，内质网在胚乳发育中具有多种功能，胞间隙和质膜内陷在营养物质的运输中具有重要作用，淀粉胚乳细胞核的衰退是一种特殊形式的编程性死亡，C扩+和磷酸水解酶在胚乳发育中起重要作用。本文对粗面内质网在蛋白体形成中的作用，淀粉质体被膜在淀粉质体增殖中的作用，淀粉胚乳细胞的核质关系，植物PCD中细胞核的变化，以及质膜内陷、内质网、Ca2+和磷酸水解酶在胚乳发育中的作用等进行了讨论。