2012年第20卷第6期文章目次
2012, 20(6):1-8.
摘要:
转基因性状包括抗虫、耐除草剂、耐干旱、雄性不育、高赖氨酸含量和耐热淀粉酶等。介绍了转基因玉米的转化途径、转基因玉米的功能基因及性状、转基因玉米的基因聚合方法以及目前美国市场上的主要转基因玉米性状、转基因玉米及其产品检测技术和转Bt基因玉米害虫的抗性治理,讨论转基因玉米基因专利失效以后的管理问题和转基因玉米基因发展趋势。
转基因性状包括抗虫、耐除草剂、耐干旱、雄性不育、高赖氨酸含量和耐热淀粉酶等。介绍了转基因玉米的转化途径、转基因玉米的功能基因及性状、转基因玉米的基因聚合方法以及目前美国市场上的主要转基因玉米性状、转基因玉米及其产品检测技术和转Bt基因玉米害虫的抗性治理,讨论转基因玉米基因专利失效以后的管理问题和转基因玉米基因发展趋势。
2012, 20(6):9-13.
摘要:
玉米丝黑穗病是春玉米生产中的主要病害之一,在世界范围内普遍发生。利用前期研究获得的主效QTL,采用分子标记辅助选择与常规育种技术相结合方法,成功地把抗病基因区段导入到10个玉米骨干自交系中,获得一批抗病自交系。利用这些抗病自交系组配的杂交种,使玉米丝黑穗病的抗性得到大幅度提高。
玉米丝黑穗病是春玉米生产中的主要病害之一,在世界范围内普遍发生。利用前期研究获得的主效QTL,采用分子标记辅助选择与常规育种技术相结合方法,成功地把抗病基因区段导入到10个玉米骨干自交系中,获得一批抗病自交系。利用这些抗病自交系组配的杂交种,使玉米丝黑穗病的抗性得到大幅度提高。
2012, 20(6):14-16.
摘要:
根据基因重组原理,利用隐性单基因br-2矮生基因导入热带种质,使抗病、窄叶片、优品质等性状与br-2矮生基因有机结合,有效克服矮生系节间短、叶片密集、授粉不良等缺点,成功选育配合力高的单基因br-2矮生系南381,由此组配的玉米单交种隆单9号在西南及南方大面积推广应用。
根据基因重组原理,利用隐性单基因br-2矮生基因导入热带种质,使抗病、窄叶片、优品质等性状与br-2矮生基因有机结合,有效克服矮生系节间短、叶片密集、授粉不良等缺点,成功选育配合力高的单基因br-2矮生系南381,由此组配的玉米单交种隆单9号在西南及南方大面积推广应用。
2012, 20(6):17-20,24.
摘要:
以3个不同熟期玉米杂交种及亲本自交系为试验材料,对子粒脱水速率、子粒含水率和植株相关性状进行测定比较。结果表明,不同熟期玉米材料子粒脱水速率存在显著差异,熟期对子粒脱水速率有明显影响,中晚熟材料的平均脱水速率高于晚熟品种;生理成熟后子粒脱水速率在杂交种父本间差异极显著,母本间无差异,杂交种子粒含水率与亲本自交系呈极显著正相关,子粒生理成熟时含水率的高低影响收获时的含水率;子粒自然脱水速率与穗轴脱水速率呈极显著正相关,与穗长、穗粗、行粒数、子粒长、穗位高、株高均呈显著负相关。
以3个不同熟期玉米杂交种及亲本自交系为试验材料,对子粒脱水速率、子粒含水率和植株相关性状进行测定比较。结果表明,不同熟期玉米材料子粒脱水速率存在显著差异,熟期对子粒脱水速率有明显影响,中晚熟材料的平均脱水速率高于晚熟品种;生理成熟后子粒脱水速率在杂交种父本间差异极显著,母本间无差异,杂交种子粒含水率与亲本自交系呈极显著正相关,子粒生理成熟时含水率的高低影响收获时的含水率;子粒自然脱水速率与穗轴脱水速率呈极显著正相关,与穗长、穗粗、行粒数、子粒长、穗位高、株高均呈显著负相关。
2012, 20(6):21-24.
摘要:
以DH系为亲本组配杂交组合为对象,采用数量遗传学方法研究DH系产量相关性状的遗传变异规律。结果表明,诱导DH系的基础材料决定其诱导后代的类型,DH系的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重等产量相关性状符合基因加性效应遗传规律。利用DH育种技术可以快速改良自交系的一般配合力(GCA),组配优良的杂交组合。
以DH系为亲本组配杂交组合为对象,采用数量遗传学方法研究DH系产量相关性状的遗传变异规律。结果表明,诱导DH系的基础材料决定其诱导后代的类型,DH系的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重等产量相关性状符合基因加性效应遗传规律。利用DH育种技术可以快速改良自交系的一般配合力(GCA),组配优良的杂交组合。
2012, 20(6):25-29.
摘要:
以7个Reid、Lancaster类群自交系为母本,6个旅大红骨、塘四平头和PN类群自交系为父本,按不完全双列杂交组配42个杂交组合,设3种不同密度条件下对单株产量的杂种优势和配合力进行研究。结果表明,在6.0万、7.5万、9.0万株/hm2密度条件下玉米单株产量杂种优势普遍存在,低密度下单株产量杂种优势较高,随密度增加F1杂种优势降低,耐密自交系PH6WC在高密度下F1杂种优势却较高。一般配合力结果表明,Reid系统7923和PN系统666在3种密度条件下均有较高一般配合力效应,稳产性好。PH6WC一般配合力效应随密度增加而提高,说明该自交系更适于密植环境。特殊配合力结果表明,以丹黄34作父本与PH6WC、7923所组配的杂交组合比以8F349作父本与其所组配的杂交组合更耐密植。
以7个Reid、Lancaster类群自交系为母本,6个旅大红骨、塘四平头和PN类群自交系为父本,按不完全双列杂交组配42个杂交组合,设3种不同密度条件下对单株产量的杂种优势和配合力进行研究。结果表明,在6.0万、7.5万、9.0万株/hm2密度条件下玉米单株产量杂种优势普遍存在,低密度下单株产量杂种优势较高,随密度增加F1杂种优势降低,耐密自交系PH6WC在高密度下F1杂种优势却较高。一般配合力结果表明,Reid系统7923和PN系统666在3种密度条件下均有较高一般配合力效应,稳产性好。PH6WC一般配合力效应随密度增加而提高,说明该自交系更适于密植环境。特殊配合力结果表明,以丹黄34作父本与PH6WC、7923所组配的杂交组合比以8F349作父本与其所组配的杂交组合更耐密植。
2012, 20(6):30-35.
摘要:
以玉米自交系444为轮回亲本和54个国内优良自交系为供体亲本构建高世代回交导入系(BC3F4),随机选取54份回交导入系进行主要性状及抗玉米丝黑穗病评价。结果表明,回交导入系J88、J107和J148在植株性状、产量及产量构成因素等多个性状上均优于轮回亲本444;54份回交导入系对丝黑穗病抗性差异较大,J15表现为高抗;J2、J7、J28、J31、J46、J88、J110和J148表现为抗病;J6、J55、J73、J76、J97、J102和J121表现为中抗。发病率低于444的有47个,占87.04%,表明回交导入系对玉米丝黑穗病的抗性水平较轮回亲本444有较大提升。J88和J148对丝黑穗病抗性、产量及产量构成因素均表现较好,明显优于轮回亲本444,可优先利用。
以玉米自交系444为轮回亲本和54个国内优良自交系为供体亲本构建高世代回交导入系(BC3F4),随机选取54份回交导入系进行主要性状及抗玉米丝黑穗病评价。结果表明,回交导入系J88、J107和J148在植株性状、产量及产量构成因素等多个性状上均优于轮回亲本444;54份回交导入系对丝黑穗病抗性差异较大,J15表现为高抗;J2、J7、J28、J31、J46、J88、J110和J148表现为抗病;J6、J55、J73、J76、J97、J102和J121表现为中抗。发病率低于444的有47个,占87.04%,表明回交导入系对玉米丝黑穗病的抗性水平较轮回亲本444有较大提升。J88和J148对丝黑穗病抗性、产量及产量构成因素均表现较好,明显优于轮回亲本444,可优先利用。
2012, 20(6):36-41.
摘要:
以1对近等基因系(NILs)构建的分离群体(NT4092/NT411)F1为材料,采用自然发病鉴定方法,以行发病率为表型值,在3种环境下对各株系进行粗缩病抗病性鉴定。应用完备区间作图法(ICIM)对玉米粗缩病抗性QTL进行分析,分离群体(NT4092/NT411)F1在两地三点检测到3个QTL,均位于第8染色体上,LOD值分别为24.03、10.29和17.02,分别解释了41.37%、20.51%和36.04%的表型变异,是能够稳定表达的主效QTL。泰安5月份和济宁5月份环境下检测到的主效QTL均位于phi121和UMC1817标记区间之内,遗传距离为15.47 cM,标记区间物理距离为92 Mb;泰安6月份环境下检测到的主效QTL位于M6和M24标记区间之内,遗传距离为0.86 cM,标记区间物理距离为17.9 Kb。通过对4个分离群体辅助选择的可行性分析表明,这些主效QTL与玉米粗缩病抗性间呈极显著相关,其标记在CL313、1145、沈137等系谱来源相同或相近的自交系中可应用于抗玉米粗缩病育种的辅助选择。
以1对近等基因系(NILs)构建的分离群体(NT4092/NT411)F1为材料,采用自然发病鉴定方法,以行发病率为表型值,在3种环境下对各株系进行粗缩病抗病性鉴定。应用完备区间作图法(ICIM)对玉米粗缩病抗性QTL进行分析,分离群体(NT4092/NT411)F1在两地三点检测到3个QTL,均位于第8染色体上,LOD值分别为24.03、10.29和17.02,分别解释了41.37%、20.51%和36.04%的表型变异,是能够稳定表达的主效QTL。泰安5月份和济宁5月份环境下检测到的主效QTL均位于phi121和UMC1817标记区间之内,遗传距离为15.47 cM,标记区间物理距离为92 Mb;泰安6月份环境下检测到的主效QTL位于M6和M24标记区间之内,遗传距离为0.86 cM,标记区间物理距离为17.9 Kb。通过对4个分离群体辅助选择的可行性分析表明,这些主效QTL与玉米粗缩病抗性间呈极显著相关,其标记在CL313、1145、沈137等系谱来源相同或相近的自交系中可应用于抗玉米粗缩病育种的辅助选择。
2012, 20(6):42-48.
摘要:
精氨酸酶是氮素循环中催化精氨酸生成鸟氨酸和尿素的重要酶,可促进氮素的再利用,提高氮素的利用效率。依据Genbank(登陆号:HM369061.1)中水稻精氨酸酶的基因序列,应用RT-PCR方法同源克隆玉米自交系郑58中的精氨酸酶基因ZmArg。序列比对结果表明,克隆的ZmArg基因与GenBank中Zea mays PCO068984 mRNA(B73)序列相似度为99.9%;利用In-fusion技术构建该基因的植物过表达载体pCAMBIA5300-Ubi-ZmArg,导入农杆菌LBA4404用于玉米遗传转化,采用农杆菌侵染玉米芽尖方法转化早熟玉米自交系K10,获得T0代PCR阳性植株27株,其中18株收获种子;对T1代10个PCR阳性株系进行产量比较试验,4个株系百粒重和单株产量明显提高。
精氨酸酶是氮素循环中催化精氨酸生成鸟氨酸和尿素的重要酶,可促进氮素的再利用,提高氮素的利用效率。依据Genbank(登陆号:HM369061.1)中水稻精氨酸酶的基因序列,应用RT-PCR方法同源克隆玉米自交系郑58中的精氨酸酶基因ZmArg。序列比对结果表明,克隆的ZmArg基因与GenBank中Zea mays PCO068984 mRNA(B73)序列相似度为99.9%;利用In-fusion技术构建该基因的植物过表达载体pCAMBIA5300-Ubi-ZmArg,导入农杆菌LBA4404用于玉米遗传转化,采用农杆菌侵染玉米芽尖方法转化早熟玉米自交系K10,获得T0代PCR阳性植株27株,其中18株收获种子;对T1代10个PCR阳性株系进行产量比较试验,4个株系百粒重和单株产量明显提高。
2012, 20(6):49-53.
摘要:
以玉米杂交组合PA×PB的胚性愈伤组织为材料,通过农杆菌介导法将高赖氨酸蛋白基因sb401导入到玉米中。经过双丙胺膦筛选,共获得70株再生植株,其中15株经PCR检测呈阳性,将部分PCR呈阳性的植株进行Southern杂交,结果表明,sb401基因已经整合到玉米基因组中。bar蛋白试纸条检测结果呈阳性,推测目的蛋白得到了表达。
以玉米杂交组合PA×PB的胚性愈伤组织为材料,通过农杆菌介导法将高赖氨酸蛋白基因sb401导入到玉米中。经过双丙胺膦筛选,共获得70株再生植株,其中15株经PCR检测呈阳性,将部分PCR呈阳性的植株进行Southern杂交,结果表明,sb401基因已经整合到玉米基因组中。bar蛋白试纸条检测结果呈阳性,推测目的蛋白得到了表达。
2012, 20(6):54-59.
摘要:
以优良玉米自交天塔5的幼胚为材料,诱导出Ⅱ型愈伤组织,用带有质粒pCAMBIA2300-LmLycB-Bar根癌农杆菌C58侵染,对培养基和遗传转化因素进行优化;共培养3 d,延迟培养7 d,再转入含PPT的培养基上连续筛选3代,分化获得再生植株。经PCR和RT-PCR检测,确定获得13株阳性植株,HPLC检测转基因玉米叶片总类胡萝卜素含量为174.83 μg/(g·FW),比野生型玉米提高了15.82%。
以优良玉米自交天塔5的幼胚为材料,诱导出Ⅱ型愈伤组织,用带有质粒pCAMBIA2300-LmLycB-Bar根癌农杆菌C58侵染,对培养基和遗传转化因素进行优化;共培养3 d,延迟培养7 d,再转入含PPT的培养基上连续筛选3代,分化获得再生植株。经PCR和RT-PCR检测,确定获得13株阳性植株,HPLC检测转基因玉米叶片总类胡萝卜素含量为174.83 μg/(g·FW),比野生型玉米提高了15.82%。
2012, 20(6):60-62.
摘要:
以玉米进行C4光合的全展第5位叶片为材料,分析从叶基部到顶部的解剖结构和叶绿素含量变化,研究玉米C4光合叶片“花环”结构随叶片发育的变化规律。结果表明,玉米第5位叶从基部到顶部都具有完整的典型“花环”结构,维管束鞘细胞(BSC)和叶肉细胞(MC)的体积在叶片发育过程中具有渐变性,从叶基部到顶部BSC和MC均呈先增大后变小的趋势,而且叶绿素a、b和a+b含量呈相同的变化趋势,说明BSC和MC细胞体积与叶绿素含量的变化具有相关性。叶绿素a/b总体呈上升趋势,说明玉米第5叶基部到顶部的光合途径存在C3向C4转变的过程。玉米第5叶不同部位C4光合途径发育的渐变性比前3叶更为明显。
以玉米进行C4光合的全展第5位叶片为材料,分析从叶基部到顶部的解剖结构和叶绿素含量变化,研究玉米C4光合叶片“花环”结构随叶片发育的变化规律。结果表明,玉米第5位叶从基部到顶部都具有完整的典型“花环”结构,维管束鞘细胞(BSC)和叶肉细胞(MC)的体积在叶片发育过程中具有渐变性,从叶基部到顶部BSC和MC均呈先增大后变小的趋势,而且叶绿素a、b和a+b含量呈相同的变化趋势,说明BSC和MC细胞体积与叶绿素含量的变化具有相关性。叶绿素a/b总体呈上升趋势,说明玉米第5叶基部到顶部的光合途径存在C3向C4转变的过程。玉米第5叶不同部位C4光合途径发育的渐变性比前3叶更为明显。
2012, 20(6):63-69.
摘要:
通过室内沙培试验,研究吡虫啉和种子不同药种比例拌种处理对玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,28℃条件下,6种拌种处理玉米种子萌发和幼苗生长均为安全,药种比为5:10 000处理对玉米幼苗作用效果显著,与对照(未拌种)处理相比,玉米幼苗株高、初生根长、次生根数、叶片数、第1真叶面积、单株鲜重、单株干重、根冠比和叶绿素含量分别增加了1.18 cm、2.85 cm、0.35条、0.28片、0.74 cm2、0.41 g、0.055 g、0.220和11.1%。种子活力结果表明,5:10 000处理玉米种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数与对照处理相比分别提高了38.9%、6.4%、27.6%和76.2%。各药剂处理玉米种子萌发过程中α-淀粉酶的变化规律相似,7 d时药种比高的处理玉米种子α-淀粉酶活性仍保持较高活性,药种比低的处理和对照均有所下降。各药剂处理可溶性还原糖含量均随发芽天数的增加而增大,第7天均有所降低,但种子拌种处理后仍保持较高含量。
通过室内沙培试验,研究吡虫啉和种子不同药种比例拌种处理对玉米种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,28℃条件下,6种拌种处理玉米种子萌发和幼苗生长均为安全,药种比为5:10 000处理对玉米幼苗作用效果显著,与对照(未拌种)处理相比,玉米幼苗株高、初生根长、次生根数、叶片数、第1真叶面积、单株鲜重、单株干重、根冠比和叶绿素含量分别增加了1.18 cm、2.85 cm、0.35条、0.28片、0.74 cm2、0.41 g、0.055 g、0.220和11.1%。种子活力结果表明,5:10 000处理玉米种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数与对照处理相比分别提高了38.9%、6.4%、27.6%和76.2%。各药剂处理玉米种子萌发过程中α-淀粉酶的变化规律相似,7 d时药种比高的处理玉米种子α-淀粉酶活性仍保持较高活性,药种比低的处理和对照均有所下降。各药剂处理可溶性还原糖含量均随发芽天数的增加而增大,第7天均有所降低,但种子拌种处理后仍保持较高含量。
2012, 20(6):70-75.
摘要:
研究不同种植密度下黑龙江省寒地春播郑单958和丰禾1的冠层结构及光辐射特征。结果表明,两个玉米品种在中密度下冠层结构及光分布均较优,产量最高。冠层内光合有效辐射、直射辐射透过系数随密度增加而减小。高密度下叶片分布的极差较大、平均叶倾角最大,其中,吐丝期郑单958叶片分布的极差及平均叶倾角分别达0.35和78.48;丰禾1分别达0.33和61.25。低密度下玉米生育后期叶面积指数最小、叶片分布的极差及光合有效辐射值最大。中密度下郑单958和丰禾1群体平均消光系数最高,吐丝期和灌浆中期分别为0.69～0.74、0.62～0.67;单株叶面积指数吐丝期至成熟期衰退最低,群体内光环境较优,利于玉米叶片的光合生产及最终产量的增加。
研究不同种植密度下黑龙江省寒地春播郑单958和丰禾1的冠层结构及光辐射特征。结果表明,两个玉米品种在中密度下冠层结构及光分布均较优,产量最高。冠层内光合有效辐射、直射辐射透过系数随密度增加而减小。高密度下叶片分布的极差较大、平均叶倾角最大,其中,吐丝期郑单958叶片分布的极差及平均叶倾角分别达0.35和78.48;丰禾1分别达0.33和61.25。低密度下玉米生育后期叶面积指数最小、叶片分布的极差及光合有效辐射值最大。中密度下郑单958和丰禾1群体平均消光系数最高,吐丝期和灌浆中期分别为0.69～0.74、0.62～0.67;单株叶面积指数吐丝期至成熟期衰退最低,群体内光环境较优,利于玉米叶片的光合生产及最终产量的增加。
2012, 20(6):76-80.
摘要:
以稀植大穗型品种辽单145为材料,研究不同化控剂种类和喷施时期对辽单145光合特性、形态指标和产量的影响。结果表明,喷施化控剂提高了辽单145灌浆期穗位叶光合速率和叶面积指数。6展叶期和9展叶期,康丰利化控剂处理下辽单145叶面积指数和穗位叶光合速率分别达到最高值。与对照相比,喷施化控剂降低了辽单145株高和穗位高。喷施金得乐化控剂增加了辽单145茎粗,缩短其茎基部节间长度。测产结果表明,在6展叶期喷施康美化控剂可以显著提高辽单145产量。
以稀植大穗型品种辽单145为材料,研究不同化控剂种类和喷施时期对辽单145光合特性、形态指标和产量的影响。结果表明,喷施化控剂提高了辽单145灌浆期穗位叶光合速率和叶面积指数。6展叶期和9展叶期,康丰利化控剂处理下辽单145叶面积指数和穗位叶光合速率分别达到最高值。与对照相比,喷施化控剂降低了辽单145株高和穗位高。喷施金得乐化控剂增加了辽单145茎粗,缩短其茎基部节间长度。测产结果表明,在6展叶期喷施康美化控剂可以显著提高辽单145产量。
2012, 20(6):81-84.
摘要:
采用盆栽试验,分析低钾胁迫下耐低钾、不耐低钾玉米自交系不同部位钾、可溶性蛋白、可溶性糖含量的变化规律。结果表明,低钾胁迫降低各部位钾和可溶性蛋白含量。与不耐低钾玉米相比,耐低钾玉米植株钾含量降幅较大,降幅由上部叶、中部叶、下部叶至根系依次减小;上部叶、中部叶及根系的可溶性蛋白含量降幅较大,下部叶可溶性蛋白含量降幅较小;上部叶、根系的可溶性糖含量下降,中部叶、下部叶的可溶性糖含量增加;低钾胁迫下不耐低钾玉米中部叶片可溶性糖与可溶性蛋白的变化趋势相反,耐低钾玉米根系钾含量与可溶性蛋白的变化趋势相反。
采用盆栽试验,分析低钾胁迫下耐低钾、不耐低钾玉米自交系不同部位钾、可溶性蛋白、可溶性糖含量的变化规律。结果表明,低钾胁迫降低各部位钾和可溶性蛋白含量。与不耐低钾玉米相比,耐低钾玉米植株钾含量降幅较大,降幅由上部叶、中部叶、下部叶至根系依次减小;上部叶、中部叶及根系的可溶性蛋白含量降幅较大,下部叶可溶性蛋白含量降幅较小;上部叶、根系的可溶性糖含量下降,中部叶、下部叶的可溶性糖含量增加;低钾胁迫下不耐低钾玉米中部叶片可溶性糖与可溶性蛋白的变化趋势相反,耐低钾玉米根系钾含量与可溶性蛋白的变化趋势相反。
2012, 20(6):85-88,93.
摘要:
通过水培试验,以典型耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系835为试材,分别于4、6、7、9和10叶期测定玉米根形态、根系还原力、伤流量和干物质积累量,研究不同耐性玉米自交系苗期根系对低钾胁迫的生物学响应。结果表明,低钾胁迫下,耐低钾玉米自交系90-21-3表现为根长增幅大,根表面积、根体积降幅小,根平均直径降幅大。与低钾敏感玉米自交系835相比,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系90-21-3的根系相对发达、根系活力强、伤流量大及干物质积累量较大。
通过水培试验,以典型耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系835为试材,分别于4、6、7、9和10叶期测定玉米根形态、根系还原力、伤流量和干物质积累量,研究不同耐性玉米自交系苗期根系对低钾胁迫的生物学响应。结果表明,低钾胁迫下,耐低钾玉米自交系90-21-3表现为根长增幅大,根表面积、根体积降幅小,根平均直径降幅大。与低钾敏感玉米自交系835相比,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系90-21-3的根系相对发达、根系活力强、伤流量大及干物质积累量较大。
2012, 20(6):89-93.
摘要:
以郑单958为供试品种,设55 cm、65 cm两个行距水平以及种肥侧向、正向两种施用方式,研究不同行距和施肥方式对玉米生长发育、产量及机械化收获效率的影响。结果表明,55 cm、65 cm行距对玉米株高、茎粗、穗位高、叶面积指数和干重等生长指标均无显著影响,两个行距配置下玉米产量基本相同;种肥施用方式对玉米前期生长影响较大,种肥侧施的肥效明显优于种肥正施。玉米三叶期至拔节期,种肥侧施的株高、叶面积指数、干重和根系数量较种肥正施均有不同程度的提高,但种肥正施和侧施对玉米产量及其构成因素无明显影响。因此,在玉米生产中可以根据农机具设计和生产需求,规范行距,统一收获机械规格,从而降低生产成本,推进玉米生产全程机械化进程。
以郑单958为供试品种,设55 cm、65 cm两个行距水平以及种肥侧向、正向两种施用方式,研究不同行距和施肥方式对玉米生长发育、产量及机械化收获效率的影响。结果表明,55 cm、65 cm行距对玉米株高、茎粗、穗位高、叶面积指数和干重等生长指标均无显著影响,两个行距配置下玉米产量基本相同;种肥施用方式对玉米前期生长影响较大,种肥侧施的肥效明显优于种肥正施。玉米三叶期至拔节期,种肥侧施的株高、叶面积指数、干重和根系数量较种肥正施均有不同程度的提高,但种肥正施和侧施对玉米产量及其构成因素无明显影响。因此,在玉米生产中可以根据农机具设计和生产需求,规范行距,统一收获机械规格,从而降低生产成本,推进玉米生产全程机械化进程。
2012, 20(6):94-97.
摘要:
利用相关性分析方法和灰色关联度分析方法,研究旱地玉米种植密度与产量和农艺性状的关系。结果表明,种植密度与产量及主要农艺性状的关联度从大到小的顺序为穗位高>秃尖长>产量>穗粗>株高>穗长>千粒重>茎粗,表明受密度影响较大的性状因子主要是穗位高和秃尖长,与种植密度与穗位高、秃尖长分别呈极显著和显著正相关的结果一致。密度与产量尽管相关性不显著,但关联度较大,说明合理密植对提高产量具有重要作用。
利用相关性分析方法和灰色关联度分析方法,研究旱地玉米种植密度与产量和农艺性状的关系。结果表明,种植密度与产量及主要农艺性状的关联度从大到小的顺序为穗位高>秃尖长>产量>穗粗>株高>穗长>千粒重>茎粗,表明受密度影响较大的性状因子主要是穗位高和秃尖长,与种植密度与穗位高、秃尖长分别呈极显著和显著正相关的结果一致。密度与产量尽管相关性不显著,但关联度较大,说明合理密植对提高产量具有重要作用。
2012, 20(6):98-102.
摘要:
通过大田试验对不同秸秆还田方式下黑土农田生态系统土壤氮素和物理性状进行研究。结果表明,不同秸秆还田处理土壤容重降低0.09～0.19 g/cm3;土壤比重增加19.82%～29.49%;土壤总孔隙度增加18.23%～22.26%。过腹还田处理增加土壤全氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理土壤全氮含量低于常规栽培方式(对照)和无秸秆处理;不同秸秆还田处理增加了土壤铵态氮和微生物量氮含量;过腹还田处理降低了土壤硝态氮含量,提高了土壤可溶性有机氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理增加了土壤硝态氮含量,降低了土壤可溶性有机氮含量。因此,不同秸秆还田方式配施微生物菌剂,结合先进的栽培方式是增加土壤有效氮素的有效途径,有利于退化黑土的可持续利用。
通过大田试验对不同秸秆还田方式下黑土农田生态系统土壤氮素和物理性状进行研究。结果表明,不同秸秆还田处理土壤容重降低0.09～0.19 g/cm3;土壤比重增加19.82%～29.49%;土壤总孔隙度增加18.23%～22.26%。过腹还田处理增加土壤全氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理土壤全氮含量低于常规栽培方式(对照)和无秸秆处理;不同秸秆还田处理增加了土壤铵态氮和微生物量氮含量;过腹还田处理降低了土壤硝态氮含量,提高了土壤可溶性有机氮含量;秸秆直接还田处理和腐解还田处理增加了土壤硝态氮含量,降低了土壤可溶性有机氮含量。因此,不同秸秆还田方式配施微生物菌剂,结合先进的栽培方式是增加土壤有效氮素的有效途径,有利于退化黑土的可持续利用。
2012, 20(6):103-106.
摘要:
以郑单958为试验材料,在已经定位研究28年留茬深松(DT)、免耕(NT)、翻耕(PT)和传统耕法(CT)的基础上,探讨不同耕作方式对玉米叶片光合特性的影响。结果表明,不同耕作方式下玉米叶片的净光合速率(Pn)处理间存在差异,DT处理比NT、PT和CT分别高8.78%、25.50%和48.13%,NT处理比PT和CT分别高15.38%和16.00%,PT处理比CT高0.54%,DT和NT处理分别与CT差异达显著水平(p<0.05),其他处理间差异不显著(2010年);气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(C)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)处理间存在差异,差异不显著。
以郑单958为试验材料,在已经定位研究28年留茬深松(DT)、免耕(NT)、翻耕(PT)和传统耕法(CT)的基础上,探讨不同耕作方式对玉米叶片光合特性的影响。结果表明,不同耕作方式下玉米叶片的净光合速率(Pn)处理间存在差异,DT处理比NT、PT和CT分别高8.78%、25.50%和48.13%,NT处理比PT和CT分别高15.38%和16.00%,PT处理比CT高0.54%,DT和NT处理分别与CT差异达显著水平(p<0.05),其他处理间差异不显著(2010年);气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(C)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)处理间存在差异,差异不显著。
2012, 20(6):107-111.
摘要:
选取玉米骨干自交系黄早四及其衍生系昌7-2、骨干系掖478及其衍生系郑58为试验材料,研究种植密度对玉米自交系产量和灌浆特性的影响。结果表明,与黄早四、掖478相比,昌7-2、郑58的产量构成改良明显,产量显著提高。在试验所设3个种植密度下,4个自交系产量均随种植密度的增加呈先上升后下降的趋势,子粒灌浆过程均符合慢—快—慢的“S”形曲线,但各品种的灌浆参数差异较大。相关分析表明,粒重与平均灌浆速率、灌浆活跃期显著正相关,与最大灌浆速率、达最大灌浆速率所用时间无明显相关性。随种植密度的增加,粒重、最大生长速率等下降,平均灌浆速率等上升。衍生系昌7-2、郑58的子粒灌浆过程比骨干系黄早四、掖478对种植密度的敏感性更大。
选取玉米骨干自交系黄早四及其衍生系昌7-2、骨干系掖478及其衍生系郑58为试验材料,研究种植密度对玉米自交系产量和灌浆特性的影响。结果表明,与黄早四、掖478相比,昌7-2、郑58的产量构成改良明显,产量显著提高。在试验所设3个种植密度下,4个自交系产量均随种植密度的增加呈先上升后下降的趋势,子粒灌浆过程均符合慢—快—慢的“S”形曲线,但各品种的灌浆参数差异较大。相关分析表明,粒重与平均灌浆速率、灌浆活跃期显著正相关,与最大灌浆速率、达最大灌浆速率所用时间无明显相关性。随种植密度的增加,粒重、最大生长速率等下降,平均灌浆速率等上升。衍生系昌7-2、郑58的子粒灌浆过程比骨干系黄早四、掖478对种植密度的敏感性更大。
2012, 20(6):112-117.
摘要:
采用砂培培养方法,比较研究两种水分条件和3种供氮形态处理对苗期玉米根、茎鞘、叶生物量干重及其氮、磷、钾含量及分配的影响。结果表明,非淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(AN)玉米生物量干重及氮、磷、钾累积量最高;淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(ANF)的叶片、总生物量以及硝态氮处理(NF)的根系、叶片和总生物量干重明显降低。淹涝胁迫降低3种氮形态处理叶片氮累积量,明显降低铵硝态氮混合处理和硝态氮处理植株氮、钾累积量,降低磷在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例、磷在硝态氮处理根、叶中的分配比例以及钾在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例。淹涝胁迫下铵态氮处理(AF)叶片含氮量、植株含钾量呈降低趋势;非淹涝胁迫下铵态氮处理(A)具有相对较高的植株氮、磷含量,且淹涝胁迫对氮、磷、钾在植株不同部位分配的影响相对较低。因此,本试验供应铵态氮苗期玉米具有相对较强的耐淹涝胁迫能力。
采用砂培培养方法,比较研究两种水分条件和3种供氮形态处理对苗期玉米根、茎鞘、叶生物量干重及其氮、磷、钾含量及分配的影响。结果表明,非淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(AN)玉米生物量干重及氮、磷、钾累积量最高;淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(ANF)的叶片、总生物量以及硝态氮处理(NF)的根系、叶片和总生物量干重明显降低。淹涝胁迫降低3种氮形态处理叶片氮累积量,明显降低铵硝态氮混合处理和硝态氮处理植株氮、钾累积量,降低磷在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例、磷在硝态氮处理根、叶中的分配比例以及钾在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例。淹涝胁迫下铵态氮处理(AF)叶片含氮量、植株含钾量呈降低趋势;非淹涝胁迫下铵态氮处理(A)具有相对较高的植株氮、磷含量,且淹涝胁迫对氮、磷、钾在植株不同部位分配的影响相对较低。因此,本试验供应铵态氮苗期玉米具有相对较强的耐淹涝胁迫能力。
2012, 20(6):118-122.
摘要:
采用盆栽控水试验,研究干旱胁迫下氮肥水平对玉米光合作用及保护酶活性的生理响应。结果表明,与正常灌水处理相比,干旱胁迫降低玉米叶片的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子产量(φPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP);增加胞间CO2浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(qN)和丙二醛(MDA)含量;保护酶活性(SOD、POD和CAT)升高。干旱胁迫下适量施氮(225 kg/hm2)提高玉米叶片的Gs、Tr、Fv/Fm、φPSⅡ和qP;降低Ci和qN;同时显著提高保护酶活性(SOD、POD和CAT),降低膜质过氧化程度,全面改善叶片光合功能和内在的生理特性。不施氮肥和过量施氮(450 kg/hm2)均表现出与适量施氮处理相反的变化趋势。
采用盆栽控水试验,研究干旱胁迫下氮肥水平对玉米光合作用及保护酶活性的生理响应。结果表明,与正常灌水处理相比,干旱胁迫降低玉米叶片的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子产量(φPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP);增加胞间CO2浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(qN)和丙二醛(MDA)含量;保护酶活性(SOD、POD和CAT)升高。干旱胁迫下适量施氮(225 kg/hm2)提高玉米叶片的Gs、Tr、Fv/Fm、φPSⅡ和qP;降低Ci和qN;同时显著提高保护酶活性(SOD、POD和CAT),降低膜质过氧化程度,全面改善叶片光合功能和内在的生理特性。不施氮肥和过量施氮(450 kg/hm2)均表现出与适量施氮处理相反的变化趋势。
2012, 20(6):123-127.
摘要:
以1989年建立的国家黑土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料定位试验为研究平台,研究等氮条件下有机无机肥长期配施对玉米产量及氮肥利用率的影响。研究结果表明,长期氮磷钾肥配施(NPK)及氮磷钾肥与有机肥配施(牛粪+NPK、秸秆+NPK)有利于玉米产量的提高,与不施肥(CK)相比,分别提高192.0%、218.3%和192.6%。NPK、牛粪+NPK及秸秆+NPK处理氮肥农学利用率、氮肥偏生产力均显著高于单施氮肥处理。经18年长期定位试验,与试验初期相比均能提高土壤有机质含量、全氮含量及碱解氮含量,以牛粪+NPK处理效果最好,分别增加46.6%、28.6%和36.8%。施用牛粪及秸秆后土壤pH值年纪间变化不大,长期施用化肥土壤pH值降低。
以1989年建立的国家黑土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料定位试验为研究平台,研究等氮条件下有机无机肥长期配施对玉米产量及氮肥利用率的影响。研究结果表明,长期氮磷钾肥配施(NPK)及氮磷钾肥与有机肥配施(牛粪+NPK、秸秆+NPK)有利于玉米产量的提高,与不施肥(CK)相比,分别提高192.0%、218.3%和192.6%。NPK、牛粪+NPK及秸秆+NPK处理氮肥农学利用率、氮肥偏生产力均显著高于单施氮肥处理。经18年长期定位试验,与试验初期相比均能提高土壤有机质含量、全氮含量及碱解氮含量,以牛粪+NPK处理效果最好,分别增加46.6%、28.6%和36.8%。施用牛粪及秸秆后土壤pH值年纪间变化不大,长期施用化肥土壤pH值降低。
2012, 20(6):128-131,136.
摘要:
在吉林省榆树市粮食高产示范区,以先玉335为试验材料,通过田间试验研究不同氮肥运筹对春玉米的生长、产量及土壤氮素平衡的影响。结果表明,适宜氮肥运筹方式能显著提高玉米产量,施氮量200 kg/hm2,全部用作基肥不追肥(基追比1:0)处理前期氮素供应过量,导致氮素向子粒转运量减少,过多保留在营养体中,致使产量和氮素利用效率相对其他处理较低;氮肥1/5基施,2/5拔节期追施,2/5大喇叭口期追施(基追比为1:2:2)的处理有较高的氮肥农学利用率、氮肥利用率和氮肥偏生产力。玉米生育期田间氮肥的表观损失主要由一次性过量施肥造成,增大拔节后追肥比例增加了收获后土壤的无机氮残留。对氮肥的调控应结合作物养分不同阶段需求及土壤养分供应,达到玉米高产和提高氮肥利用效率,减少氮肥损失对环境带来的危害。
在吉林省榆树市粮食高产示范区,以先玉335为试验材料,通过田间试验研究不同氮肥运筹对春玉米的生长、产量及土壤氮素平衡的影响。结果表明,适宜氮肥运筹方式能显著提高玉米产量,施氮量200 kg/hm2,全部用作基肥不追肥(基追比1:0)处理前期氮素供应过量,导致氮素向子粒转运量减少,过多保留在营养体中,致使产量和氮素利用效率相对其他处理较低;氮肥1/5基施,2/5拔节期追施,2/5大喇叭口期追施(基追比为1:2:2)的处理有较高的氮肥农学利用率、氮肥利用率和氮肥偏生产力。玉米生育期田间氮肥的表观损失主要由一次性过量施肥造成,增大拔节后追肥比例增加了收获后土壤的无机氮残留。对氮肥的调控应结合作物养分不同阶段需求及土壤养分供应,达到玉米高产和提高氮肥利用效率,减少氮肥损失对环境带来的危害。
2012, 20(6):132-136.
摘要:
对我国北部及中东部9省(直辖市)的57市(县)采集玉米根际土壤样品,从92份土样中共分离到17属植物寄生线虫,即垫刃属(Tylenchus)、丝尾垫刃属(Filenchus)、杆垫刃属(Rhabdotylenchus)、平滑垫刃属(Psilenchus)、叉针属(Boleodorus)、巴兹尔属(Basiria)、矮化属(Tylenchorhynchus)、短体属(Pratylenchus)、小环属(Criconemella)、茎属(Ditylenchus)、纽带属(Hoplolaimus)、盾属(Scutellonema)、盘旋属(Rotylenchus)、螺旋属(Helicotylenchus)、拟盘旋属(Pararotylenchus)、真滑刃属(Aphelenchus)、滑刃属(Aphelenchoides)。其中,矮化属线虫分布较广,占样本总数的58.70%;螺旋属线虫的相对丰度最大,占线虫总数的47.53%,这两属线虫为玉米根际土壤中的优势属。对不同地区线虫种群进行分析得出,螺旋属线虫为山东、安徽、江苏及河南省的优势属,矮化属线虫为黑龙江、吉林、辽宁、北京和河北省(市)的优势属,垫刃属线虫是吉林省的优势属,短体属线虫为辽宁和河南两省的优势属。
对我国北部及中东部9省(直辖市)的57市(县)采集玉米根际土壤样品,从92份土样中共分离到17属植物寄生线虫,即垫刃属(Tylenchus)、丝尾垫刃属(Filenchus)、杆垫刃属(Rhabdotylenchus)、平滑垫刃属(Psilenchus)、叉针属(Boleodorus)、巴兹尔属(Basiria)、矮化属(Tylenchorhynchus)、短体属(Pratylenchus)、小环属(Criconemella)、茎属(Ditylenchus)、纽带属(Hoplolaimus)、盾属(Scutellonema)、盘旋属(Rotylenchus)、螺旋属(Helicotylenchus)、拟盘旋属(Pararotylenchus)、真滑刃属(Aphelenchus)、滑刃属(Aphelenchoides)。其中,矮化属线虫分布较广,占样本总数的58.70%;螺旋属线虫的相对丰度最大,占线虫总数的47.53%,这两属线虫为玉米根际土壤中的优势属。对不同地区线虫种群进行分析得出,螺旋属线虫为山东、安徽、江苏及河南省的优势属,矮化属线虫为黑龙江、吉林、辽宁、北京和河北省(市)的优势属,垫刃属线虫是吉林省的优势属,短体属线虫为辽宁和河南两省的优势属。
2012, 20(6):137-142.
摘要:
采用人工接种鉴定法评价72份玉米自交系对丝黑穗病的抗性。在72份自交系中高抗系18个,占25%;抗病系15个,占20.8%;中抗系12个,占16.7%。采用双列杂交方法4的遗传交配设计,对其中11份自交系的抗病力进行配合力分析及遗传参数估算。结果表明,917-1、4F1和吉818的GCA负效应较大,昌7-2、黄早四和长3的GCA正效应较大;吉818×黄早四、917-1×黄早四、吉818×昌7-2、KD-13×昌7-2组合具有显著的负效应,黄早四×昌7-2和917-1×吉818组合具有显著正效应。玉米抗丝黑穗病基因的加性效应和显性效应同时存在,加性效应占主导。选育杂交种时不仅要考虑双亲的一般配合力,也要注重其特殊配合力的作用。要选育中抗以上类型杂交种,其双亲之一必须为抗病系。
采用人工接种鉴定法评价72份玉米自交系对丝黑穗病的抗性。在72份自交系中高抗系18个,占25%;抗病系15个,占20.8%;中抗系12个,占16.7%。采用双列杂交方法4的遗传交配设计,对其中11份自交系的抗病力进行配合力分析及遗传参数估算。结果表明,917-1、4F1和吉818的GCA负效应较大,昌7-2、黄早四和长3的GCA正效应较大;吉818×黄早四、917-1×黄早四、吉818×昌7-2、KD-13×昌7-2组合具有显著的负效应,黄早四×昌7-2和917-1×吉818组合具有显著正效应。玉米抗丝黑穗病基因的加性效应和显性效应同时存在,加性效应占主导。选育杂交种时不仅要考虑双亲的一般配合力,也要注重其特殊配合力的作用。要选育中抗以上类型杂交种,其双亲之一必须为抗病系。
2012, 20(6):143-148.
摘要:
在地统计学和地理信息系统支持下,采用多种插值方法对玉米品种多环境测试数据进行空间插值研究。多环境测试数据为东华北、黄淮海试验点的多年平均值,利用几种空间插值方法对数据各个表型性状进行插值分析,比较各个插值方法的均方根预测误差,选取精度最高的插值方法,得出各个表型性状的空间分布情况。结果表明,平均单产适合普通克里格插值方法,百粒重、穗行数、穗位高、穗长、株高、倒伏率、倒折率、纹枯病、玉米螟适合使用反距离加权插值法,单穗粒重、秃尖长适合使用简单克里格插值法,空秆率适合使用径向基函数插值法。
在地统计学和地理信息系统支持下,采用多种插值方法对玉米品种多环境测试数据进行空间插值研究。多环境测试数据为东华北、黄淮海试验点的多年平均值,利用几种空间插值方法对数据各个表型性状进行插值分析,比较各个插值方法的均方根预测误差,选取精度最高的插值方法,得出各个表型性状的空间分布情况。结果表明,平均单产适合普通克里格插值方法,百粒重、穗行数、穗位高、穗长、株高、倒伏率、倒折率、纹枯病、玉米螟适合使用反距离加权插值法,单穗粒重、秃尖长适合使用简单克里格插值法,空秆率适合使用径向基函数插值法。
