2013年第21卷第1期文章目次
2013, 21(1):1-8.
摘要:
现代计算机技术促进了作物育种技术的数字化进程。随着作物性状数据采集技术的发展成熟, 作物育种过程中产生的数据呈指数增长, 促使传统作物育种技术变革。作物育种过程中产生的数据类型十分复杂, 数据的存储、分析和利用是作物育种技术的一个组成部分, 促成了现代数字育种技术的迅猛发展。通过分析玉米育种过程中涉及到的各类数据, 提出概念性的作物育种数据管理系统框架, 并阐明各类数据之间的相互关系。完善的育种数据管理系统除核心数据库外, 还包括多项数据分析模块, 包括系谱树和亲缘分析、分子标记和基因定位、数据采集和性状分解、杂交组合和后代选择、育种策略分析、田间试验设计和统计分析、生长发育系统模拟和基因功能和调控网络等。数据分析模块可以根据作物育种实践的实际需要进行组合, 但并非所有模块都是必需的。
现代计算机技术促进了作物育种技术的数字化进程。随着作物性状数据采集技术的发展成熟, 作物育种过程中产生的数据呈指数增长, 促使传统作物育种技术变革。作物育种过程中产生的数据类型十分复杂, 数据的存储、分析和利用是作物育种技术的一个组成部分, 促成了现代数字育种技术的迅猛发展。通过分析玉米育种过程中涉及到的各类数据, 提出概念性的作物育种数据管理系统框架, 并阐明各类数据之间的相互关系。完善的育种数据管理系统除核心数据库外, 还包括多项数据分析模块, 包括系谱树和亲缘分析、分子标记和基因定位、数据采集和性状分解、杂交组合和后代选择、育种策略分析、田间试验设计和统计分析、生长发育系统模拟和基因功能和调控网络等。数据分析模块可以根据作物育种实践的实际需要进行组合, 但并非所有模块都是必需的。
2013, 21(1):9-14.
摘要:
以80份加拿大玉米群体杂交选系为材料, 通过田间农艺性状鉴定结果表明, 供试自交系存在丰富的表型遗传变异。主成分分析结果筛选到12份综合性状表现优良的杂交选系, SW1184(B73×EP8)、SW1084(Mo17×EP3)、SW1081(Mo17×EP3)、SW1195(掖478×EP18)和SW1137(龙抗11×EP21)等选系生育期较早, 株高和穗位高适中, 花期间隔较短, 单株产量和百粒重较高, 出籽率较高, 其他性状综合表现较好。SW1184(B73×EP8)各性状表现均优良, 在育种中可优先利用。
以80份加拿大玉米群体杂交选系为材料, 通过田间农艺性状鉴定结果表明, 供试自交系存在丰富的表型遗传变异。主成分分析结果筛选到12份综合性状表现优良的杂交选系, SW1184(B73×EP8)、SW1084(Mo17×EP3)、SW1081(Mo17×EP3)、SW1195(掖478×EP18)和SW1137(龙抗11×EP21)等选系生育期较早, 株高和穗位高适中, 花期间隔较短, 单株产量和百粒重较高, 出籽率较高, 其他性状综合表现较好。SW1184(B73×EP8)各性状表现均优良, 在育种中可优先利用。
2013, 21(1):15-18.
摘要:
采用NCⅡ设计, 比较新育成旅系辽635和其他3个骨干旅系的配合力情况, 对16个杂交组合进行农艺性状和产量配合力分析。结果表明, 4个改良旅系小区产量GCA效应值为辽635>丹340选>丹598>铁0255。辽635在增加后代的穗长、百粒重和容重方面有明显的正效应, 辽635所组配的全部组合均比对照丹玉39增产。
采用NCⅡ设计, 比较新育成旅系辽635和其他3个骨干旅系的配合力情况, 对16个杂交组合进行农艺性状和产量配合力分析。结果表明, 4个改良旅系小区产量GCA效应值为辽635>丹340选>丹598>铁0255。辽635在增加后代的穗长、百粒重和容重方面有明显的正效应, 辽635所组配的全部组合均比对照丹玉39增产。
2013, 21(1):19-22.
摘要:
采用完全双列杂交Griffing方法Ⅰ, 分析不同耐旱性双亲组合类型对后代耐旱性的影响及其亲本间耐旱性的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)和反交效应, 同时对耐旱性主要遗传参数进行分析。结果表明, 玉米耐旱性的GCA效应存在显著差异, SCA效应存在极显著差异, 反交(R)效应的差异不显著, 6个亲本之间的耐旱性存在明显差异, 其中郑58耐旱性最强, PH4CV最差。用郑58、吉853、新自8717作耐旱亲本改良对后代耐旱性提高具有增益优势。基因的加性效应对后代耐旱性的提高因亲本和组合而异。因此, 耐旱性遗传基因的表达仅取决于加性效应和非加性效应, 而与反交效应关系较小, 玉米耐旱性的选择宜在高代进行。
采用完全双列杂交Griffing方法Ⅰ, 分析不同耐旱性双亲组合类型对后代耐旱性的影响及其亲本间耐旱性的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)和反交效应, 同时对耐旱性主要遗传参数进行分析。结果表明, 玉米耐旱性的GCA效应存在显著差异, SCA效应存在极显著差异, 反交(R)效应的差异不显著, 6个亲本之间的耐旱性存在明显差异, 其中郑58耐旱性最强, PH4CV最差。用郑58、吉853、新自8717作耐旱亲本改良对后代耐旱性提高具有增益优势。基因的加性效应对后代耐旱性的提高因亲本和组合而异。因此, 耐旱性遗传基因的表达仅取决于加性效应和非加性效应, 而与反交效应关系较小, 玉米耐旱性的选择宜在高代进行。
2013, 21(1):23-26.
摘要:
从玉米自交系9801基因组DNA中克隆玉米醇溶蛋白基因ze19启动子, 将其克隆到pMD18-T载体上。该序列与发表序列同源性为94%, 包括TATA box、CAAT box启动子基本元件以及多种参与调节醇溶蛋白表达的顺式元件。将ze19启动子取代质粒PBI121-gus中的CaMV35S启动子, 构建由ze19启动子驱动GUS的植物表达载体pBIze19-gus, 利用土壤杆菌介导法将重组载体pBIze19-gus转入烟草中。对转基因烟草植株GUS活性的定性与定量分析结果表明, ze19启动子驱动GUS基因在转基因烟草种子中表达活性最高, 在叶片中活性很弱, 在茎中没有活性。所克隆的ze19启动子具有种子特异表达特性, 为玉米种子生物反应器的研究提供借鉴。
从玉米自交系9801基因组DNA中克隆玉米醇溶蛋白基因ze19启动子, 将其克隆到pMD18-T载体上。该序列与发表序列同源性为94%, 包括TATA box、CAAT box启动子基本元件以及多种参与调节醇溶蛋白表达的顺式元件。将ze19启动子取代质粒PBI121-gus中的CaMV35S启动子, 构建由ze19启动子驱动GUS的植物表达载体pBIze19-gus, 利用土壤杆菌介导法将重组载体pBIze19-gus转入烟草中。对转基因烟草植株GUS活性的定性与定量分析结果表明, ze19启动子驱动GUS基因在转基因烟草种子中表达活性最高, 在叶片中活性很弱, 在茎中没有活性。所克隆的ze19启动子具有种子特异表达特性, 为玉米种子生物反应器的研究提供借鉴。
2013, 21(1):27-31, 38.
摘要:
Wrk1是在EMS诱导群体中分离得到的玉米胚乳显性突变基因。Wrk1突变体玉米胚乳严重皱缩, 导致玉米子粒的千粒重降低30%～50%。研究利用B73为回交亲本构建BC1分离群体, 通过9 800个单株把Wrk1基因定位在开发的SSR标记Mssr1824和Mssr2042之间, 二者之间的物理距离约1.2 Mb。在此基础上, 另外构建一个以Mo17为回交亲本的BC1群体, 通过11 280个单株把Wrk1基因定位在开发的SSR标记Mssr1916.2和Mssr1838之间, 二者之间的物理距离约185 kb。通过基因预测和注释, 发现在该区域内有7个候选基因, 为Wrk1基因的最终克隆奠定了基础。
Wrk1是在EMS诱导群体中分离得到的玉米胚乳显性突变基因。Wrk1突变体玉米胚乳严重皱缩, 导致玉米子粒的千粒重降低30%～50%。研究利用B73为回交亲本构建BC1分离群体, 通过9 800个单株把Wrk1基因定位在开发的SSR标记Mssr1824和Mssr2042之间, 二者之间的物理距离约1.2 Mb。在此基础上, 另外构建一个以Mo17为回交亲本的BC1群体, 通过11 280个单株把Wrk1基因定位在开发的SSR标记Mssr1916.2和Mssr1838之间, 二者之间的物理距离约185 kb。通过基因预测和注释, 发现在该区域内有7个候选基因, 为Wrk1基因的最终克隆奠定了基础。
2013, 21(1):32-38.
摘要:
利用拟南芥基因芯片检测ZmPto/ZmPti1共表达转基因拟南芥的基因表达情况, 了解Pto/Pti1信号途径的下游组分, 对Pto/Pti1的作用机制做进一步探讨。结果表明, 与野生型株系比较上调表达两倍的基因有84条, 与野生型株系比较下调表达两倍的基因有95条。在上调表达的基因中有9条与非生物逆境有关, 其中有SOS系统中的SOS3、DREB1A、WRKY15等;有3条与生物逆境有关, 分别为AT4G36010、AT5GO1870、AT5G64120;与生长发育有关的有12条;与脂类吸收、转运、代谢相关的基因6条;转录因子9条。在下调表达的基因中与非生物逆境有关的基因有4条;与生物逆境有关的基因2条;发育调控的基因8条;转录因子2条。无论上调还是下调表达的基因中, 都有很多未知功能的基因。ZmPto/ZmPti1同时过表达显著影响植物对非生物逆境的响应、生长发育等过程, 同时对脂类的吸收、转运、代谢等过程也有显著影响。
利用拟南芥基因芯片检测ZmPto/ZmPti1共表达转基因拟南芥的基因表达情况, 了解Pto/Pti1信号途径的下游组分, 对Pto/Pti1的作用机制做进一步探讨。结果表明, 与野生型株系比较上调表达两倍的基因有84条, 与野生型株系比较下调表达两倍的基因有95条。在上调表达的基因中有9条与非生物逆境有关, 其中有SOS系统中的SOS3、DREB1A、WRKY15等;有3条与生物逆境有关, 分别为AT4G36010、AT5GO1870、AT5G64120;与生长发育有关的有12条;与脂类吸收、转运、代谢相关的基因6条;转录因子9条。在下调表达的基因中与非生物逆境有关的基因有4条;与生物逆境有关的基因2条;发育调控的基因8条;转录因子2条。无论上调还是下调表达的基因中, 都有很多未知功能的基因。ZmPto/ZmPti1同时过表达显著影响植物对非生物逆境的响应、生长发育等过程, 同时对脂类的吸收、转运、代谢等过程也有显著影响。
2013, 21(1):39-43.
摘要:
分析以自交系铁7922为主线的改良进程, 明确铁7922改良系与黄系、旅系、黄旅合成系测配组合的优、缺点。以铁7922改良系为基础, 添加外来相对应种质进行母本改良, 以黄、旅合成系与Lancaster进行父本改良, 利用单倍体技术选育区域强势品种。
分析以自交系铁7922为主线的改良进程, 明确铁7922改良系与黄系、旅系、黄旅合成系测配组合的优、缺点。以铁7922改良系为基础, 添加外来相对应种质进行母本改良, 以黄、旅合成系与Lancaster进行父本改良, 利用单倍体技术选育区域强势品种。
2013, 21(1):44-50, 56.
摘要:
针对单株DNA、多株叶片混合DNA和单株DNA混合的DNA取样方法, 利用SSR技术对蒙A群和C群1进行遗传变异分析, 探讨建立玉米群体遗传多样性分析的技术体系。采用均匀分布在玉米10条染色体上的34对SSR引物对不同处理的DNA样本进行扩增, 通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测, 对60个单株进行多态性信息量与遗传相似系数分析, 比较不同处理的DNA样本扩增的等位基因数目。结果表明, 2个供试群体均具有较丰富的遗传变异, 建立的技术体系可用于群体的遗传多样性研究, 采用12株叶片混合、5次重复提取的DNA样本可以代替相同数目的单株DNA混合的DNA样本, 为最优取样方法。
针对单株DNA、多株叶片混合DNA和单株DNA混合的DNA取样方法, 利用SSR技术对蒙A群和C群1进行遗传变异分析, 探讨建立玉米群体遗传多样性分析的技术体系。采用均匀分布在玉米10条染色体上的34对SSR引物对不同处理的DNA样本进行扩增, 通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测, 对60个单株进行多态性信息量与遗传相似系数分析, 比较不同处理的DNA样本扩增的等位基因数目。结果表明, 2个供试群体均具有较丰富的遗传变异, 建立的技术体系可用于群体的遗传多样性研究, 采用12株叶片混合、5次重复提取的DNA样本可以代替相同数目的单株DNA混合的DNA样本, 为最优取样方法。
2013, 21(1):51-56.
摘要:
以郑单958和先玉335为供试品种, 对45 000、67 500和90 000株/hm2种植密度下春玉米关键生育期0～60 cm土体根系的主要形态指标及其干物质积累进行分析。结果表明, 随密度提高, 0～60 cm土体中玉米单株根系生物量积累下降, 但群体根系总生物量呈上升趋势。3个密度下, 从拔节期至乳熟阶段郑单958玉米根系的根长、根表面积、根体积与根长密度均随生育进程呈单峰曲线变化, 在抽雄吐丝期达最大值;先玉335根系的相应形态指标从拔节期至乳熟阶段呈下降趋势, 在拔节期最大。抽雄吐丝期和乳熟期, 两个品种的单株根长、根表面积和根体积随密度增加而下降, 但群体的总根长、根表面积、根体积和根长密度随密度的增加而增大。
以郑单958和先玉335为供试品种, 对45 000、67 500和90 000株/hm2种植密度下春玉米关键生育期0～60 cm土体根系的主要形态指标及其干物质积累进行分析。结果表明, 随密度提高, 0～60 cm土体中玉米单株根系生物量积累下降, 但群体根系总生物量呈上升趋势。3个密度下, 从拔节期至乳熟阶段郑单958玉米根系的根长、根表面积、根体积与根长密度均随生育进程呈单峰曲线变化, 在抽雄吐丝期达最大值;先玉335根系的相应形态指标从拔节期至乳熟阶段呈下降趋势, 在拔节期最大。抽雄吐丝期和乳熟期, 两个品种的单株根长、根表面积和根体积随密度增加而下降, 但群体的总根长、根表面积、根体积和根长密度随密度的增加而增大。
2013, 21(1):57-63.
摘要:
以不同深松方式和施氮量下玉米茎秆解剖结构的变化为研究内容, 从微观角度研究玉米倒伏机理及调控措施。结果表明, 茎秆表皮厚度、维管束的数量和面积、木质部和韧皮部面积与倒伏均呈显著负相关关系。通过深松及适量施氮均可调节维管束结构。对倒伏率的影响, 维管束面积表现为大维管束大于小维管束;维管束内部结构表现为韧皮部面积大于木质部面积。深松和施氮均提高了维管束的输送效率。玉米倒伏率与茎秆中含氮量呈显著负相关关系, 与含磷量和含钾量的关系不密切。玉米茎秆的抗折强度与倒伏率呈负相关关系, 适量增施氮肥可提高茎秆的抗折强度。施氮量为225 kg/hm2时结合隔行深松, 玉米茎秆维管束内部结构发达、输送效率最高、抗折强度最大、倒伏率最低。
以不同深松方式和施氮量下玉米茎秆解剖结构的变化为研究内容, 从微观角度研究玉米倒伏机理及调控措施。结果表明, 茎秆表皮厚度、维管束的数量和面积、木质部和韧皮部面积与倒伏均呈显著负相关关系。通过深松及适量施氮均可调节维管束结构。对倒伏率的影响, 维管束面积表现为大维管束大于小维管束;维管束内部结构表现为韧皮部面积大于木质部面积。深松和施氮均提高了维管束的输送效率。玉米倒伏率与茎秆中含氮量呈显著负相关关系, 与含磷量和含钾量的关系不密切。玉米茎秆的抗折强度与倒伏率呈负相关关系, 适量增施氮肥可提高茎秆的抗折强度。施氮量为225 kg/hm2时结合隔行深松, 玉米茎秆维管束内部结构发达、输送效率最高、抗折强度最大、倒伏率最低。
2013, 21(1):64-68.
摘要:
以郑单958为材料, 分析不施氮(N0)、施纯氮103.5 kg/hm2(N1)、207 kg/hm2(N2)、310.5 kg/hm2(N3)对玉米子粒淀粉粒形态及分布特征的影响。结果表明, 不同处理玉米子粒淀粉粒直径分布均为三峰曲线。>2 μm淀粉粒的直径百分比最大(96%～97%), 淀粉粒直径均值为N2>N3>N0>N1处理。各处理淀粉粒直径下限均值为0.375 μm;淀粉粒直径上限均值为N2>N0>N3>N1处理。由透射电镜扫描图得知, 第一层细胞质体大小及淀粉粒数量说明其细胞发育进程N0N1> N2>N3;第三层细胞均为长条形, 各处理含皱褶淀粉粒均已出现, 淀粉粒发育进程N1>N0>N2>N3;深层细胞淀粉粒均有褶皱, 说明其发育早于第三层细胞。淀粉粒发育由内而外, 氮肥可以调节胚乳淀粉粒分布及淀粉粒发育速度。
以郑单958为材料, 分析不施氮(N0)、施纯氮103.5 kg/hm2(N1)、207 kg/hm2(N2)、310.5 kg/hm2(N3)对玉米子粒淀粉粒形态及分布特征的影响。结果表明, 不同处理玉米子粒淀粉粒直径分布均为三峰曲线。>2 μm淀粉粒的直径百分比最大(96%～97%), 淀粉粒直径均值为N2>N3>N0>N1处理。各处理淀粉粒直径下限均值为0.375 μm;淀粉粒直径上限均值为N2>N0>N3>N1处理。由透射电镜扫描图得知, 第一层细胞质体大小及淀粉粒数量说明其细胞发育进程N0
2013, 21(1):69-74.
摘要:
以沈单16、豫玉22为试验材料, 研究不同温度、土壤水分对玉米种子萌发及幼苗生长特性的影响。结果表明, 随温度与土壤水分的下降种子发芽势、发芽率均呈降低趋势。温度与土壤水分对幼苗生长各指标的影响不同, 玉米芽鞘长、幼苗长、贮藏物质转运率和叶绿素含量均随温度与土壤含水量的降低而减小;过氧化物酶活性、脯氨酸含量呈先增加后降低的趋势。在环境温度低于15℃恒温条件下, 玉米种子发芽率迅速降低, 土壤含水量低于10%时种子不能正常萌发;在15℃及以下低温, 土壤含水量低于10%时玉米幼苗生长受到抑制。持续性低温、干旱胁迫不利于玉米种子的正常萌发与幼苗的生长。
以沈单16、豫玉22为试验材料, 研究不同温度、土壤水分对玉米种子萌发及幼苗生长特性的影响。结果表明, 随温度与土壤水分的下降种子发芽势、发芽率均呈降低趋势。温度与土壤水分对幼苗生长各指标的影响不同, 玉米芽鞘长、幼苗长、贮藏物质转运率和叶绿素含量均随温度与土壤含水量的降低而减小;过氧化物酶活性、脯氨酸含量呈先增加后降低的趋势。在环境温度低于15℃恒温条件下, 玉米种子发芽率迅速降低, 土壤含水量低于10%时种子不能正常萌发;在15℃及以下低温, 土壤含水量低于10%时玉米幼苗生长受到抑制。持续性低温、干旱胁迫不利于玉米种子的正常萌发与幼苗的生长。
2013, 21(1):75-78, 84.
摘要:
以28个玉米品种为试材, 在5个密度下对辽宁省4个生态区玉米产量和农艺性状的差异进行研究。结果表明, 辽西地区的产量最高, 辽北、辽中和辽南地区分别比辽西地区低3.39%、6.06%和19.92%;辽中、辽北和辽南地区植株的株高均较高, 辽西地区株高最低;辽南地区的叶面积指数最大, 辽北、辽西和辽中地区分别比辽南地区低5.98%、12.64%和18.03%。辽西地区的光照条件突出, 中后期群体最大叶面积指数持续时间和光合有效时间均较长, 利于构建高密度群体, 在肥水充足条件下容易获得高产;辽北地区的光照条件较好, 群体最大叶面积指数持续时间和光合有效时间均较长, 但灌浆期伴随降水而产生的较低日照时数对产量有一定影响;辽南和辽中地区中后期光照条件较差, 使群体最大叶面积指数持续时间和光合有效时间均较短, 产量均较低。
以28个玉米品种为试材, 在5个密度下对辽宁省4个生态区玉米产量和农艺性状的差异进行研究。结果表明, 辽西地区的产量最高, 辽北、辽中和辽南地区分别比辽西地区低3.39%、6.06%和19.92%;辽中、辽北和辽南地区植株的株高均较高, 辽西地区株高最低;辽南地区的叶面积指数最大, 辽北、辽西和辽中地区分别比辽南地区低5.98%、12.64%和18.03%。辽西地区的光照条件突出, 中后期群体最大叶面积指数持续时间和光合有效时间均较长, 利于构建高密度群体, 在肥水充足条件下容易获得高产;辽北地区的光照条件较好, 群体最大叶面积指数持续时间和光合有效时间均较长, 但灌浆期伴随降水而产生的较低日照时数对产量有一定影响;辽南和辽中地区中后期光照条件较差, 使群体最大叶面积指数持续时间和光合有效时间均较短, 产量均较低。
2013, 21(1):79-84.
摘要:
以28个甜玉米和25个糯玉米杂交组合为材料, 对鲜食玉米的果皮特性及适口性进行研究。结果表明, 不同组合间果皮厚度与果皮率均存在明显差异;甜玉米果皮厚度与果皮率之间相关不显著, 适口性是果皮厚度、果皮柔嫩性、果皮率综合作用的结果;糯玉米果皮厚度与皮渣率之间相关显著, 果皮厚于甜玉米, 而适口性优于甜玉米。
以28个甜玉米和25个糯玉米杂交组合为材料, 对鲜食玉米的果皮特性及适口性进行研究。结果表明, 不同组合间果皮厚度与果皮率均存在明显差异;甜玉米果皮厚度与果皮率之间相关不显著, 适口性是果皮厚度、果皮柔嫩性、果皮率综合作用的结果;糯玉米果皮厚度与皮渣率之间相关显著, 果皮厚于甜玉米, 而适口性优于甜玉米。
2013, 21(1):85-89, 95.
摘要:
从植株形态、生物力学特性、茎秆解剖形态等方面研究包衣处理与根部抗倒性、茎秆抗倒能力的关系, 分析种子包衣处理对夏玉米抗倒性能的作用效果。结果表明, 种衣剂可促进植株生长, 使干物质积累量增加, 根系发育较早, 根条数增加;促进茎秆内部维管束和机械组织发育;茎秆含钾量增加, 有利于抗拉力、抗折力、茎秆穿刺强度增加;可以提高植株抗倒能力从而增加产量。
从植株形态、生物力学特性、茎秆解剖形态等方面研究包衣处理与根部抗倒性、茎秆抗倒能力的关系, 分析种子包衣处理对夏玉米抗倒性能的作用效果。结果表明, 种衣剂可促进植株生长, 使干物质积累量增加, 根系发育较早, 根条数增加;促进茎秆内部维管束和机械组织发育;茎秆含钾量增加, 有利于抗拉力、抗折力、茎秆穿刺强度增加;可以提高植株抗倒能力从而增加产量。
2013, 21(1):90-95.
摘要:
以郑单958为试验材料, 以拔节期深松和不深松为主因素、两种施氮模式为副因素, 研究拔节期深松对夏玉米干物质生产及光合作用的影响。结果表明, 拔节期深松与不深松相比, 夏玉米株高、穗位高分别降低了17.3 cm、9.0 cm, 茎粗减少了2.7 mm, 展开叶片数少1片;延缓吐丝期前叶面积指数(LAI)的增加及吐丝期后LAI的下降;吐丝期穗位叶的气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、净光合速率分别降低了38.0%、25.3%、42.5%、2.0%;开花期前生物量降低了1 519.5 kg/hm2, 开花期后生物量下降了168.8 kg/hm2;穗部性状变差, 穗粒数下降近100粒, 经济系数下降7%, 子粒产量减少1 662.0 kg/hm2, 拔节期不宜进行深松作业。两种施氮模式对夏玉米生长发育的影响差异不显著, 耕作方式和施氮模式交互作用不明显。
以郑单958为试验材料, 以拔节期深松和不深松为主因素、两种施氮模式为副因素, 研究拔节期深松对夏玉米干物质生产及光合作用的影响。结果表明, 拔节期深松与不深松相比, 夏玉米株高、穗位高分别降低了17.3 cm、9.0 cm, 茎粗减少了2.7 mm, 展开叶片数少1片;延缓吐丝期前叶面积指数(LAI)的增加及吐丝期后LAI的下降;吐丝期穗位叶的气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、净光合速率分别降低了38.0%、25.3%、42.5%、2.0%;开花期前生物量降低了1 519.5 kg/hm2, 开花期后生物量下降了168.8 kg/hm2;穗部性状变差, 穗粒数下降近100粒, 经济系数下降7%, 子粒产量减少1 662.0 kg/hm2, 拔节期不宜进行深松作业。两种施氮模式对夏玉米生长发育的影响差异不显著, 耕作方式和施氮模式交互作用不明显。
2013, 21(1):96-101, 106.
摘要:
大田条件下研究3种种植密度对紧凑型高产玉米品种鲁单818(LD818)根系生长动态及产量的影响。结果表明, LD818在9万株/hm2的群体产量分别比3万、6万株/hm2提高96.10%和10.96%, 具有较高的增产潜力。不同种植密度下, LD818单株根系体积、根系体积密度、单株根系活跃吸收面积和根系吸收面积指数(RAI)均随生育进程的推进呈先增加后减小的变化趋势;单株根系体积和吸收面积随种植密度的递增呈递减趋势, 根系体积密度和RAI呈升高趋势。种植密度递增, LD818个体根系水平方向高密度区(0～6 cm )根系干重比例不断递增, 中密度区(7～12 cm)和低密度区(13～18 cm)不断递减;垂直方向上层高密度区(0～20 cm)、中密度区(21～40 cm)根系干重比例不断递减, 下层(41～60 cm)低密度区和稀密度区(61～80 cm)递增。LD818单株根系呈“横向紧缩, 纵向延伸”的特点, 较适应随种植密度递增导致水平方向空间受限制的“拥挤”, 可适当减小株距密植。
大田条件下研究3种种植密度对紧凑型高产玉米品种鲁单818(LD818)根系生长动态及产量的影响。结果表明, LD818在9万株/hm2的群体产量分别比3万、6万株/hm2提高96.10%和10.96%, 具有较高的增产潜力。不同种植密度下, LD818单株根系体积、根系体积密度、单株根系活跃吸收面积和根系吸收面积指数(RAI)均随生育进程的推进呈先增加后减小的变化趋势;单株根系体积和吸收面积随种植密度的递增呈递减趋势, 根系体积密度和RAI呈升高趋势。种植密度递增, LD818个体根系水平方向高密度区(0～6 cm )根系干重比例不断递增, 中密度区(7～12 cm)和低密度区(13～18 cm)不断递减;垂直方向上层高密度区(0～20 cm)、中密度区(21～40 cm)根系干重比例不断递减, 下层(41～60 cm)低密度区和稀密度区(61～80 cm)递增。LD818单株根系呈“横向紧缩, 纵向延伸”的特点, 较适应随种植密度递增导致水平方向空间受限制的“拥挤”, 可适当减小株距密植。
2013, 21(1):102-106.
摘要:
以丹玉12为材料, 研究辽西半干旱区控制灌溉条件下种植密度对玉米生长发育和耗水量的影响。结果表明, 种植密度对株高影响不大, 茎粗和单株叶面积随种植密度的增加而减小, 叶面积指数、日耗水量、阶段耗水量和全生育期耗水量均随着种植密度的增加而增大, 全生育期高密度处理玉米总耗水量高出低密度处理22%;玉米产量和水分利用效率均随种植密度的增加先增大后减小。综合考虑节水和增粮目的, 在辽西半干旱地区控制灌溉条件下, 丹玉12种植适宜密度为5.25万株/hm2。
以丹玉12为材料, 研究辽西半干旱区控制灌溉条件下种植密度对玉米生长发育和耗水量的影响。结果表明, 种植密度对株高影响不大, 茎粗和单株叶面积随种植密度的增加而减小, 叶面积指数、日耗水量、阶段耗水量和全生育期耗水量均随着种植密度的增加而增大, 全生育期高密度处理玉米总耗水量高出低密度处理22%;玉米产量和水分利用效率均随种植密度的增加先增大后减小。综合考虑节水和增粮目的, 在辽西半干旱地区控制灌溉条件下, 丹玉12种植适宜密度为5.25万株/hm2。
2013, 21(1):107-113.
摘要:
在大田滴灌条件下研究普通地膜、降解地膜覆盖对土壤水分、温度及对玉米生长的影响。结果表明, 玉米生育期内普通地膜和降解地膜处理的保墒效果显著高于不覆膜(对照), 但无明显差异, 两种地膜覆盖处理的保墒效应主要表现在明显提高玉米营养生长阶段0～60 cm土壤含水量;地膜覆盖明显提高苗期至拔节期5～25 cm土壤平均温度, 降解地膜与普通地膜分别比对照提高1.81℃和2.80℃。降解地膜和普通地膜处理营养生长阶段叶面积指数和光合势处于较高水平, 其地上部干物质积累比例分别占总干重的54%和55%, 显著高于对照。降解地膜和普通地膜处理的子粒产量分别比对照提高了20.9%和21.6%, 水分利用效率分别提高了20.6%和20.9%, 均显著高于对照。因此, 在滴灌条件下降解地膜与普通地膜具有较好的提温保墒效果, 显著提高玉米营养生长阶段的干物质积累和子粒产量。
在大田滴灌条件下研究普通地膜、降解地膜覆盖对土壤水分、温度及对玉米生长的影响。结果表明, 玉米生育期内普通地膜和降解地膜处理的保墒效果显著高于不覆膜(对照), 但无明显差异, 两种地膜覆盖处理的保墒效应主要表现在明显提高玉米营养生长阶段0～60 cm土壤含水量;地膜覆盖明显提高苗期至拔节期5～25 cm土壤平均温度, 降解地膜与普通地膜分别比对照提高1.81℃和2.80℃。降解地膜和普通地膜处理营养生长阶段叶面积指数和光合势处于较高水平, 其地上部干物质积累比例分别占总干重的54%和55%, 显著高于对照。降解地膜和普通地膜处理的子粒产量分别比对照提高了20.9%和21.6%, 水分利用效率分别提高了20.6%和20.9%, 均显著高于对照。因此, 在滴灌条件下降解地膜与普通地膜具有较好的提温保墒效果, 显著提高玉米营养生长阶段的干物质积累和子粒产量。
2013, 21(1):114-119.
摘要:
以内单314为材料, 研究深松及氮肥深施对超高产春玉米生育后期根系生长、产量及氮肥利用效率的影响。结果表明, 随着散粉后生育进程的推进, 玉米单株根重、根系体积逐渐下降, 且在同一生育期表现出随土层深度加深呈递减的趋势。0～60 cm土层单株根系表面积自散粉期开始呈先升后降的变化趋势, 峰值出现在灌浆期。各处理根系活力随土层深度的增加总体上表现为先升高后下降的变化趋势, 随着散粉后生育进程的推进, 根系活力的峰值出现下移。深松30 cm根重、根系体积及根表面积明显增加, 根系活力显著提高;深松30 cm及氮肥深施15 cm可促使根系下移, 明显提高深层根系特别是20～40 cm根系活力及比重。
以内单314为材料, 研究深松及氮肥深施对超高产春玉米生育后期根系生长、产量及氮肥利用效率的影响。结果表明, 随着散粉后生育进程的推进, 玉米单株根重、根系体积逐渐下降, 且在同一生育期表现出随土层深度加深呈递减的趋势。0～60 cm土层单株根系表面积自散粉期开始呈先升后降的变化趋势, 峰值出现在灌浆期。各处理根系活力随土层深度的增加总体上表现为先升高后下降的变化趋势, 随着散粉后生育进程的推进, 根系活力的峰值出现下移。深松30 cm根重、根系体积及根表面积明显增加, 根系活力显著提高;深松30 cm及氮肥深施15 cm可促使根系下移, 明显提高深层根系特别是20～40 cm根系活力及比重。
2013, 21(1):120-124.
摘要:
选用郑单958为材料, 研究不同深松方式和氮肥运筹对玉米生长发育及光合特性的影响。结果表明, 深松后玉米生育后期维持较高叶面积指数(LAI)时间较长, 延缓了叶片衰老, 促进了干物质积累, 不同深松处理间差异不明显;增加氮肥施用次数LAI下降减缓, 干物质积累量的峰值减小;隔行深松与行行深松均提高玉米叶片的最大净光合速率, 较不深松分别提高9.93%和2.12%。在施氮次数处理中, 1/3氮肥于苗期作种肥、2/3于拔节期作追肥施入处理净光合速率最大;深松处理间产量差异不显著, 增加氮肥施用次数增产效果十分显著;深松方式与等量氮肥施用次数间存在显著交互效应, 隔行深松且施氮以种肥、拔节肥、灌浆肥各占总量1/3的处理产量最高, 分别较不深松且氮肥作种肥一次施用和作种肥与拔节肥两次施用增产43.91%、17.37%。
选用郑单958为材料, 研究不同深松方式和氮肥运筹对玉米生长发育及光合特性的影响。结果表明, 深松后玉米生育后期维持较高叶面积指数(LAI)时间较长, 延缓了叶片衰老, 促进了干物质积累, 不同深松处理间差异不明显;增加氮肥施用次数LAI下降减缓, 干物质积累量的峰值减小;隔行深松与行行深松均提高玉米叶片的最大净光合速率, 较不深松分别提高9.93%和2.12%。在施氮次数处理中, 1/3氮肥于苗期作种肥、2/3于拔节期作追肥施入处理净光合速率最大;深松处理间产量差异不显著, 增加氮肥施用次数增产效果十分显著;深松方式与等量氮肥施用次数间存在显著交互效应, 隔行深松且施氮以种肥、拔节肥、灌浆肥各占总量1/3的处理产量最高, 分别较不深松且氮肥作种肥一次施用和作种肥与拔节肥两次施用增产43.91%、17.37%。
2013, 21(1):125-127, 133.
摘要:
采用鉴别寄主鉴定技术, 对2009～2010年采自河北省的120份玉米大斑病菌菌株进行生理小种组成及毒性分析。结果表明, 共鉴定出15个生理小种致病类型, 即0、1、3、N、12、13、1N、23、2N、3N、123、12N、13N、23N和123N, 其中, 0号和1号生理小种为优势小种, 分别占总分离数的24.2%和20.8%;其次为1N和N号生理小种, 分别占总分离数的10.0%和9.2%。春玉米区大斑病菌生理小种的结构较复杂, 出现多个生理小种类型, 夏玉米区大斑病菌生理小种的结构相对较简单。将各菌株进行毒性分析发现, 河北省玉米大斑病菌对Ht1和HtN基因的毒性较高, 毒性频率分别为57.5%和37.5%;对Ht2和Ht3基因毒性较低。
采用鉴别寄主鉴定技术, 对2009～2010年采自河北省的120份玉米大斑病菌菌株进行生理小种组成及毒性分析。结果表明, 共鉴定出15个生理小种致病类型, 即0、1、3、N、12、13、1N、23、2N、3N、123、12N、13N、23N和123N, 其中, 0号和1号生理小种为优势小种, 分别占总分离数的24.2%和20.8%;其次为1N和N号生理小种, 分别占总分离数的10.0%和9.2%。春玉米区大斑病菌生理小种的结构较复杂, 出现多个生理小种类型, 夏玉米区大斑病菌生理小种的结构相对较简单。将各菌株进行毒性分析发现, 河北省玉米大斑病菌对Ht1和HtN基因的毒性较高, 毒性频率分别为57.5%和37.5%;对Ht2和Ht3基因毒性较低。
2013, 21(1):128-133.
摘要:
对西南地区普遍发生的玉米线形圆斑病菌生物学特性和50个推广品种对线形圆斑病的抗性进行鉴定。结果表明, 该病菌生长温度为10℃～35℃, 最适生长温度为20℃～25℃;病原菌对酸碱度的适应范围较广, 在pH值4～11都能生长, 以pH值为5～7最适;分生孢子在5℃～35℃均能萌发, 最适温度为20℃～25℃;光照对菌丝和孢子萌发无显著影响。玉米品种间对玉米线形圆斑病表现的抗性差异明显, 50个品种中表现抗病品种有7个, 占14%;中抗品种24个, 占48%;感病品种19个, 占38%, 无免疫品种。
对西南地区普遍发生的玉米线形圆斑病菌生物学特性和50个推广品种对线形圆斑病的抗性进行鉴定。结果表明, 该病菌生长温度为10℃～35℃, 最适生长温度为20℃～25℃;病原菌对酸碱度的适应范围较广, 在pH值4～11都能生长, 以pH值为5～7最适;分生孢子在5℃～35℃均能萌发, 最适温度为20℃～25℃;光照对菌丝和孢子萌发无显著影响。玉米品种间对玉米线形圆斑病表现的抗性差异明显, 50个品种中表现抗病品种有7个, 占14%;中抗品种24个, 占48%;感病品种19个, 占38%, 无免疫品种。
2013, 21(1):134-136, 140.
摘要:
经连续单孢分离和培养, 获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的22次继代培养菌株。前13代菌株没有明显的生长和发育变化, 从第14代开始, 继代培养对病菌的生长和发育存在显著影响。随继代次数增加, 菌丝生长速度变慢, 产孢量下降, 分生孢子变小, 致病性显著降低, 表现出明显退化现象。随着继代培养, 菌丝呈变粗趋势。
经连续单孢分离和培养, 获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的22次继代培养菌株。前13代菌株没有明显的生长和发育变化, 从第14代开始, 继代培养对病菌的生长和发育存在显著影响。随继代次数增加, 菌丝生长速度变慢, 产孢量下降, 分生孢子变小, 致病性显著降低, 表现出明显退化现象。随着继代培养, 菌丝呈变粗趋势。
2013, 21(1):137-140.
摘要:
在11%福·戊种衣剂中添加不同浓度的0.1%芸苔素内酯(BR), 对九单48和东单213进行包衣处理, 利用智能光照培养箱和田间错期播种, 检验不同包衣处理对低温冷害的防御能力。结果表明, 人工控制温度条件下, 九单48添加最佳剂量BR出苗率为92%, 未添加BR处理出苗率仅为20%, 未包衣(对照)出苗率为48%。东单213添加最佳剂量BR出苗率为90%, 未添加BR处理出苗率为80%, 未包衣(对照)出苗率为52%。田间错期第一批播种处理中, 九单48添加BR比未添加出苗率高3.83个百分点;东单213添加BR比未添加出苗率高4.94个百分点。种衣剂中添加适量BR能够有效抵御冷害药害, 提高出苗率。
在11%福·戊种衣剂中添加不同浓度的0.1%芸苔素内酯(BR), 对九单48和东单213进行包衣处理, 利用智能光照培养箱和田间错期播种, 检验不同包衣处理对低温冷害的防御能力。结果表明, 人工控制温度条件下, 九单48添加最佳剂量BR出苗率为92%, 未添加BR处理出苗率仅为20%, 未包衣(对照)出苗率为48%。东单213添加最佳剂量BR出苗率为90%, 未添加BR处理出苗率为80%, 未包衣(对照)出苗率为52%。田间错期第一批播种处理中, 九单48添加BR比未添加出苗率高3.83个百分点;东单213添加BR比未添加出苗率高4.94个百分点。种衣剂中添加适量BR能够有效抵御冷害药害, 提高出苗率。
2013, 21(1):141-143.
摘要:
2009～2011年对辽宁省受旱灾影响的北票市和受洪涝影响的铁岭市亚洲玉米螟发生危害情况进行调研, 分析干旱和洪涝灾害对亚洲玉米螟种群动态的影响。结果表明, 2009年6～9月持续干旱影响, 受灾当年亚洲玉米螟种群数量大幅下降, 第2年亚洲玉米螟心叶期危害较轻, 但穗期危害较重, 第3年种群数量恢复至较高水平;2010年7月下旬洪涝灾害发生条件下, 亚洲玉米螟发生危害维持在较高水平, 受灾年份越冬种群数量较大, 但不能直接影响第2年亚洲玉米螟的发生。
2009～2011年对辽宁省受旱灾影响的北票市和受洪涝影响的铁岭市亚洲玉米螟发生危害情况进行调研, 分析干旱和洪涝灾害对亚洲玉米螟种群动态的影响。结果表明, 2009年6～9月持续干旱影响, 受灾当年亚洲玉米螟种群数量大幅下降, 第2年亚洲玉米螟心叶期危害较轻, 但穗期危害较重, 第3年种群数量恢复至较高水平;2010年7月下旬洪涝灾害发生条件下, 亚洲玉米螟发生危害维持在较高水平, 受灾年份越冬种群数量较大, 但不能直接影响第2年亚洲玉米螟的发生。
2013, 21(1):144-148.
摘要:
利用实验室制备的一种生物诱抗剂(Biological resistance inducer, BRI)成功诱导玉米对圆斑病菌(Cochliobolus carbonum)的抗性, BRI对玉米圆斑病菌孢子萌发及菌丝生长无明显影响。温室接种试验结果表明, BRI浓度在10～100 μg/mL范围内, 随着BRI浓度提高, 其诱导玉米抗圆斑病的效果也相应提高。当BRI处理玉米后1 h再接种玉米圆斑病菌, 能诱导玉米产生抗性、减轻病害;随着病菌接种时间的推移, 其诱导抗性逐渐加强, 控病效果逐渐提高;在接种前5 h喷施BRI, 其防病效果达峰值(77.46%);接种前6 h喷施BRI, 防病效果缓慢下降。当接种孢子在1×103～5×104个/mL时, BRI防病效果达60.95%～71.46%;当接种孢子达1×105个/mL时, 防病效果仅达18.08%。
利用实验室制备的一种生物诱抗剂(Biological resistance inducer, BRI)成功诱导玉米对圆斑病菌(Cochliobolus carbonum)的抗性, BRI对玉米圆斑病菌孢子萌发及菌丝生长无明显影响。温室接种试验结果表明, BRI浓度在10～100 μg/mL范围内, 随着BRI浓度提高, 其诱导玉米抗圆斑病的效果也相应提高。当BRI处理玉米后1 h再接种玉米圆斑病菌, 能诱导玉米产生抗性、减轻病害;随着病菌接种时间的推移, 其诱导抗性逐渐加强, 控病效果逐渐提高;在接种前5 h喷施BRI, 其防病效果达峰值(77.46%);接种前6 h喷施BRI, 防病效果缓慢下降。当接种孢子在1×103～5×104个/mL时, BRI防病效果达60.95%～71.46%;当接种孢子达1×105个/mL时, 防病效果仅达18.08%。
