2015年第23卷第1期文章目次
2015, 23(1):1-9.
摘要:
商业育种理念是将公司的整个研发体系视为一条或多条生产流水线,将功能联系密切的研发过程集中起来,形成相对独立的研发管理模块,实现研发流水线的专业化、规模化和工业化,从而极大地提高研究效率,为公司获得市场份额和赚取利润提供基础.在这样的管理理念下,一套功能健全的育种技术体系能够确保研发流水线的顺利实施.综述玉米商业育种的管理理念和技术体系基础上,结合中国种业的发展现状,提出具有中国特色的玉米商业育种体系,即集中有限的资金建立面向全社会的、高起点大规模的研发和服务平台,实现中国种业行业的跨越式发展.
商业育种理念是将公司的整个研发体系视为一条或多条生产流水线,将功能联系密切的研发过程集中起来,形成相对独立的研发管理模块,实现研发流水线的专业化、规模化和工业化,从而极大地提高研究效率,为公司获得市场份额和赚取利润提供基础.在这样的管理理念下,一套功能健全的育种技术体系能够确保研发流水线的顺利实施.综述玉米商业育种的管理理念和技术体系基础上,结合中国种业的发展现状,提出具有中国特色的玉米商业育种体系,即集中有限的资金建立面向全社会的、高起点大规模的研发和服务平台,实现中国种业行业的跨越式发展.
2015, 23(1):10-16.
摘要:
以B73×By804和郑58×HD568构建的两个重组自交系群体为材料,采用近红外光谱技术分析不同时期玉米茎秆纤维素含量,通过表型分析、联合方差分析以及多世代联合分离分析方法研究玉米茎秆纤维素含量的遗传规律.结果表明,纤维素含量变异丰富,遗传力高,两个群体纤维素含量随着生育时期的推进均呈现出先减后增的变化趋势,两个群体在生育后期纤维素含量差异明显.符合加性-上位性多基因遗传模型(C),遗传率分别是71.04%和86.68%.
以B73×By804和郑58×HD568构建的两个重组自交系群体为材料,采用近红外光谱技术分析不同时期玉米茎秆纤维素含量,通过表型分析、联合方差分析以及多世代联合分离分析方法研究玉米茎秆纤维素含量的遗传规律.结果表明,纤维素含量变异丰富,遗传力高,两个群体纤维素含量随着生育时期的推进均呈现出先减后增的变化趋势,两个群体在生育后期纤维素含量差异明显.符合加性-上位性多基因遗传模型(C),遗传率分别是71.04%和86.68%.
2015, 23(1):17-25.
摘要:
根据生物信息学分析,同源性克隆分离玉米DCL1候选基因,鉴定该基因组织与逆境响应等表达特征,并分析其自然等位变异.结果表明,目标候选基因全长7 408 bp,与拟南芥和水稻DCL1基因氨基酸序列高度保守,相似度分别为91%和77%.mRNA定量PCR分析表明,该基因在幼叶和吐丝期雌穗中表达丰度分别是幼茎的75.35倍和16.21倍;高盐、脱水、ABA、低氮、低磷胁迫处理条件下,幼苗中高盐和ABA处理呈下调表达,低氮和低磷处理呈显著上调表达,脱水处理无显著变化.核苷酸与氨基酸序列的保守性、组织与逆境响应差异表达特征均与拟南芥和水稻等相似.87份玉米自交系10×全基因重测序数据分析结果表明,该基因遗传变异丰富,共83个位点存在自然变异,但外显子区域和主要的功能结构域序列相对保守,约2/3的自然变异集中在内含子区域,外显子区域的27个自然变异位点只有8个位点在16个材料存在氨基酸差异.
根据生物信息学分析,同源性克隆分离玉米DCL1候选基因,鉴定该基因组织与逆境响应等表达特征,并分析其自然等位变异.结果表明,目标候选基因全长7 408 bp,与拟南芥和水稻DCL1基因氨基酸序列高度保守,相似度分别为91%和77%.mRNA定量PCR分析表明,该基因在幼叶和吐丝期雌穗中表达丰度分别是幼茎的75.35倍和16.21倍;高盐、脱水、ABA、低氮、低磷胁迫处理条件下,幼苗中高盐和ABA处理呈下调表达,低氮和低磷处理呈显著上调表达,脱水处理无显著变化.核苷酸与氨基酸序列的保守性、组织与逆境响应差异表达特征均与拟南芥和水稻等相似.87份玉米自交系10×全基因重测序数据分析结果表明,该基因遗传变异丰富,共83个位点存在自然变异,但外显子区域和主要的功能结构域序列相对保守,约2/3的自然变异集中在内含子区域,外显子区域的27个自然变异位点只有8个位点在16个材料存在氨基酸差异.
2015, 23(1):26-32.
摘要:
根据玉米细菌性褐斑病抗病基因的定位结果预测得到1个编码受体激酶(Receptor-like kinases,RLKs)基因Psy2,采用生物信息学方法对显性基因Psy2 和隐性基因Psy2 编码蛋白的结构、功能和理化性质进行预测和分析.结果表明,Psy2 的编码氨基酸与Psy2 相比共有57个氨基酸差异,包括起始密码子Met提前1位、1个精氨酸的缺失和55个氨基酸替换;两者理化性质差异较小,都被归类为不稳定蛋白;都具有信号肽,属分泌性蛋白;Psy2 无法形成有效跨膜结构域(Transmembrane domain,TM),但都定位于质膜;Psy2 基因的进化与相应的物种进化相一致.推测Psy2蛋白的氨基酸残基替换、缺失以及跨膜结构域的改变影响了信号的正常传导.通过基因枪转化法将RNA干扰表达载体导入受体HiⅡA×HiⅡB的幼胚,获得阳性转基因植株,经过qRT-PCR检测显示,Psy2a-RNAi在成株期(开花期)的干扰效果比苗期显著增强.
根据玉米细菌性褐斑病抗病基因的定位结果预测得到1个编码受体激酶(Receptor-like kinases,RLKs)基因Psy2,采用生物信息学方法对显性基因Psy2 和隐性基因Psy2 编码蛋白的结构、功能和理化性质进行预测和分析.结果表明,Psy2 的编码氨基酸与Psy2 相比共有57个氨基酸差异,包括起始密码子Met提前1位、1个精氨酸的缺失和55个氨基酸替换;两者理化性质差异较小,都被归类为不稳定蛋白;都具有信号肽,属分泌性蛋白;Psy2 无法形成有效跨膜结构域(Transmembrane domain,TM),但都定位于质膜;Psy2 基因的进化与相应的物种进化相一致.推测Psy2蛋白的氨基酸残基替换、缺失以及跨膜结构域的改变影响了信号的正常传导.通过基因枪转化法将RNA干扰表达载体导入受体HiⅡA×HiⅡB的幼胚,获得阳性转基因植株,经过qRT-PCR检测显示,Psy2a-RNAi在成株期(开花期)的干扰效果比苗期显著增强.
2015, 23(1):33-38,44.
摘要:
根据国内外已发表的与玉米花期相关性状主效QTL(贡献率>10%)连锁的SSR标记中,选取30对SSR标记引物,筛选玉米花期性状的主效SSR标记.选用花期不同的玉米自交系P014、P037、E1312为亲本,分别组配得到两个杂交后代F1(P014×E1312)和F1(P037×E1312),F1经自交获得两个F2(P014×E1312)、F2(P037×E1312)群体为试验材料.利用亲本、F1代对30对引物进行筛选,获得的特异性引物再通过F2群体单株花期性状与单株SSR标记的符合度和准确率验证,筛选出符合率大于50%的主效标记.结果表明,bnlg1505、bnlg1666、umc1663、bnlg128为玉米花期性状的主效SSR标记,其中,标记bnlg1505适用于筛选抽雄期晚、散粉期晚、吐丝期晚的材料,筛选准确率分别为56.5%、65%、60%;标记bnlg1666适宜用于筛选散粉期早、吐丝期早的材料,筛选准确率分别为65%、57.5%;标记umc1663和bnlg128适用于筛选散粉期早的材料,筛选准确率为68%和61.5%.
根据国内外已发表的与玉米花期相关性状主效QTL(贡献率>10%)连锁的SSR标记中,选取30对SSR标记引物,筛选玉米花期性状的主效SSR标记.选用花期不同的玉米自交系P014、P037、E1312为亲本,分别组配得到两个杂交后代F1(P014×E1312)和F1(P037×E1312),F1经自交获得两个F2(P014×E1312)、F2(P037×E1312)群体为试验材料.利用亲本、F1代对30对引物进行筛选,获得的特异性引物再通过F2群体单株花期性状与单株SSR标记的符合度和准确率验证,筛选出符合率大于50%的主效标记.结果表明,bnlg1505、bnlg1666、umc1663、bnlg128为玉米花期性状的主效SSR标记,其中,标记bnlg1505适用于筛选抽雄期晚、散粉期晚、吐丝期晚的材料,筛选准确率分别为56.5%、65%、60%;标记bnlg1666适宜用于筛选散粉期早、吐丝期早的材料,筛选准确率分别为65%、57.5%;标记umc1663和bnlg128适用于筛选散粉期早的材料,筛选准确率为68%和61.5%.
2015, 23(1):39-44.
摘要:
玉米扩锈病基因Rp3 是来源于玉米B73自交系中的一类NBS-LRR抗病基因.研究中提取了87个玉米自交系基因组,在52个自交系中扩增到Rp3 基因的LRR结构域片段.利用生物信息学对LRR结构域的核酸多态性、选择压力及不同杂种优势群中的遗传差异等参数进行分析.Rp3 基因的LRR结构域在核酸水平上变异程度较高,核苷酸多态性π值为0.062 36,存在较多的多态性位点;Ka/Ks值的估算发现该基因的LRR结构域总体上受到纯化选择作用.Rp3 基因的LRR结构域在5种杂种优势群中的遗传多态性存在明显差异.
玉米扩锈病基因Rp3 是来源于玉米B73自交系中的一类NBS-LRR抗病基因.研究中提取了87个玉米自交系基因组,在52个自交系中扩增到Rp3 基因的LRR结构域片段.利用生物信息学对LRR结构域的核酸多态性、选择压力及不同杂种优势群中的遗传差异等参数进行分析.Rp3 基因的LRR结构域在核酸水平上变异程度较高,核苷酸多态性π值为0.062 36,存在较多的多态性位点;Ka/Ks值的估算发现该基因的LRR结构域总体上受到纯化选择作用.Rp3 基因的LRR结构域在5种杂种优势群中的遗传多态性存在明显差异.
2015, 23(1):45-50.
摘要:
研究导入野生碱蓬DNA的玉米自交系后代的耐盐性及分子水平的变异,从中筛选出较强的耐盐新材料,为玉米耐盐育种提供种质资源.结果表明,在250 mmol/L的NaCl胁迫后,导入系K-3与其他导入系及受体相比存活绿叶多,鲜重和干重变化率较低,耐盐性明显.SSR分析得出,引物phi065标记座位检测到导入系K-3与供体有相同的带型,phi077标记座位检测到导入系K-3还产生与受体和供体均不相同的带型,分析导入系K-3的耐盐性可能是由于整合了部分野生碱蓬DNA片段的结果所致.
研究导入野生碱蓬DNA的玉米自交系后代的耐盐性及分子水平的变异,从中筛选出较强的耐盐新材料,为玉米耐盐育种提供种质资源.结果表明,在250 mmol/L的NaCl胁迫后,导入系K-3与其他导入系及受体相比存活绿叶多,鲜重和干重变化率较低,耐盐性明显.SSR分析得出,引物phi065标记座位检测到导入系K-3与供体有相同的带型,phi077标记座位检测到导入系K-3还产生与受体和供体均不相同的带型,分析导入系K-3的耐盐性可能是由于整合了部分野生碱蓬DNA片段的结果所致.
2015, 23(1):51-57.
摘要:
谷氨酰胺合成酶(GS,EC6.3.1.2)是氮素代谢途径中的关键酶,对植物的生长和发育至关重要.采用多种生物信息学软件对6个玉米GS 基因的可变剪接现象、核苷酸序列、编码蛋白序列、磷酸化位点、基因组结构、同源进化关系以及启动子顺式作用元件进行系统的生物信息学分析.结果表明,5个玉米GS 基因存在可变剪接现象,编码蛋白的氨基酸数目为356～423个;6个玉米GS蛋白存在19～38个的磷酸化位点,各成员基因组序列上含有10～15个外显子;玉米GS 基因可划分为GS2、GS1-1、GS1-2和GS1-3等4个亚组;6个基因定位到1、4、5、9和10号共5条染色体上,6个成员的启动子区域含有MYB结合位点、水杨酸响应元件和茉莉酸甲酯响应元件等重要的调控元件.
谷氨酰胺合成酶(GS,EC6.3.1.2)是氮素代谢途径中的关键酶,对植物的生长和发育至关重要.采用多种生物信息学软件对6个玉米GS 基因的可变剪接现象、核苷酸序列、编码蛋白序列、磷酸化位点、基因组结构、同源进化关系以及启动子顺式作用元件进行系统的生物信息学分析.结果表明,5个玉米GS 基因存在可变剪接现象,编码蛋白的氨基酸数目为356～423个;6个玉米GS蛋白存在19～38个的磷酸化位点,各成员基因组序列上含有10～15个外显子;玉米GS 基因可划分为GS2、GS1-1、GS1-2和GS1-3等4个亚组;6个基因定位到1、4、5、9和10号共5条染色体上,6个成员的启动子区域含有MYB结合位点、水杨酸响应元件和茉莉酸甲酯响应元件等重要的调控元件.
2015, 23(1):58-62,68.
摘要:
利用1 031个SNP标记对39份甜玉米自交系进行基因型分析,结果表明,1 031个SNP标记在供试材料中的平均多态性信息含量(PIC)为0.290,最小等位基因频率(MAF)平均值为0.275.39份自交系间遗传距离变化范围为0.032～0.678,平均值为0.430.通过Neighbor-joining(NJ)聚类分析,将供试材料划分为5个类群,分别为华珍母本群、京甜糯2群、彩甜糯群、温带种质群和华珍父本群.5个类群间遗传距离变化范围较小,在0.394～0.445之间.华珍父本群与温带种质群之间的遗传距离为0.394,彩甜糯群与华珍父本群、温带种质群之间的遗传距离为0.445.
利用1 031个SNP标记对39份甜玉米自交系进行基因型分析,结果表明,1 031个SNP标记在供试材料中的平均多态性信息含量(PIC)为0.290,最小等位基因频率(MAF)平均值为0.275.39份自交系间遗传距离变化范围为0.032～0.678,平均值为0.430.通过Neighbor-joining(NJ)聚类分析,将供试材料划分为5个类群,分别为华珍母本群、京甜糯2群、彩甜糯群、温带种质群和华珍父本群.5个类群间遗传距离变化范围较小,在0.394～0.445之间.华珍父本群与温带种质群之间的遗传距离为0.394,彩甜糯群与华珍父本群、温带种质群之间的遗传距离为0.445.
2015, 23(1):63-68.
摘要:
以8个不同基因型组合为母本、以玉米单倍体诱导系JS6-1为父本,在长春、榆树和白城3种不同生态环境下研究单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素处理加倍率.结果表明,不同地点和不同基因型材料的玉米单倍体诱导率、自然加倍率和化学加倍率之间差异显著,在长春的单倍体诱导率(15.9%)、自然加倍率(2.6%)和除草剂Amiprophosmethyl(APM)加倍率(15.4%)显著高于榆树和白城,说明长春更适合玉米单倍体诱导和加倍.不同基因型组合的诱导率和加倍率也存在显著差异.选择合适地点和基础材料,加强田间管理是提高单倍体育种效率的关键措施.
以8个不同基因型组合为母本、以玉米单倍体诱导系JS6-1为父本,在长春、榆树和白城3种不同生态环境下研究单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素处理加倍率.结果表明,不同地点和不同基因型材料的玉米单倍体诱导率、自然加倍率和化学加倍率之间差异显著,在长春的单倍体诱导率(15.9%)、自然加倍率(2.6%)和除草剂Amiprophosmethyl(APM)加倍率(15.4%)显著高于榆树和白城,说明长春更适合玉米单倍体诱导和加倍.不同基因型组合的诱导率和加倍率也存在显著差异.选择合适地点和基础材料,加强田间管理是提高单倍体育种效率的关键措施.
2015, 23(1):69-72.
摘要:
以沈爆3号为对照,对2个爆裂玉米组合在5个密度下对其产量、叶面积指数、叶绿素含量、净光合速率、叶向值等进行研究.结果表明,玉米产量随密度的增加一直呈上升趋势,在8.25万株/hm2密度下沈爆1273产量最高,为5596.0 kg/hm2,两个组合分别比沈爆3号增产22.5%和11.1%,表现出高度耐密性和良好的丰产稳产性;两个组合的叶面积指数较大、最大叶面积指数维持时间较长;叶绿素含量尽管随密度增加而下降,但下降幅度均较小;不同组合间净光合速率存在较大差异,且下降速率对密度的反应因组合而不同;组合间的叶向值存在较大差异,在高密度下其叶向值的自动调节能力在组合间也表现不同.产量最高的组合沈爆1273,具有叶面积指数较大和最大叶面积指数持续时间较长,较强的株形自动调节能力特征,使其在高密度下维持较高的叶绿素含量、净光合速率以及在高密度下维持较高光合速率的能力是其高产的生理基础.
以沈爆3号为对照,对2个爆裂玉米组合在5个密度下对其产量、叶面积指数、叶绿素含量、净光合速率、叶向值等进行研究.结果表明,玉米产量随密度的增加一直呈上升趋势,在8.25万株/hm2密度下沈爆1273产量最高,为5596.0 kg/hm2,两个组合分别比沈爆3号增产22.5%和11.1%,表现出高度耐密性和良好的丰产稳产性;两个组合的叶面积指数较大、最大叶面积指数维持时间较长;叶绿素含量尽管随密度增加而下降,但下降幅度均较小;不同组合间净光合速率存在较大差异,且下降速率对密度的反应因组合而不同;组合间的叶向值存在较大差异,在高密度下其叶向值的自动调节能力在组合间也表现不同.产量最高的组合沈爆1273,具有叶面积指数较大和最大叶面积指数持续时间较长,较强的株形自动调节能力特征,使其在高密度下维持较高的叶绿素含量、净光合速率以及在高密度下维持较高光合速率的能力是其高产的生理基础.
2015, 23(1):73-77.
摘要:
从10个不同基础群体各选5个诱导率较高的孤雌生殖诱导系,50个诱导系为父本,以郑单958杂交种为母本,分别杂交进行诱导能力评价.结果表明,10个不同基础群体间诱导率存在极显著差异,9号基础群体的平均诱导率高达11.26%,居第1位;2号群体次之,平均诱导率为9.74%.不同基因型诱导系间诱导能力存在显著性差异,诱导系5-2、9-4、5-4、9-3、9-1、2-5、9-5和9-2的诱导率均达到10%以上,其中5-2诱导率最高,达到14.12%.同一诱导系不同杂交诱导果穗之间也存在极显著差异,50个诱导系平均变异系数达47.28%,其中5-4、2-3和3-1等诱导系各自不同诱导果穗间的诱导率变异系数均在5%以下,1-5、8-2、8-1和10-2则高达50%以上.诱导率不仅受父本诱导系基因型的控制,同时与父本基因型的稳定性表达及与母本的雌配子体之间存在显著的互作效应.诱导率高的群体中更有利于选到诱导率高而稳定的诱导系.
从10个不同基础群体各选5个诱导率较高的孤雌生殖诱导系,50个诱导系为父本,以郑单958杂交种为母本,分别杂交进行诱导能力评价.结果表明,10个不同基础群体间诱导率存在极显著差异,9号基础群体的平均诱导率高达11.26%,居第1位;2号群体次之,平均诱导率为9.74%.不同基因型诱导系间诱导能力存在显著性差异,诱导系5-2、9-4、5-4、9-3、9-1、2-5、9-5和9-2的诱导率均达到10%以上,其中5-2诱导率最高,达到14.12%.同一诱导系不同杂交诱导果穗之间也存在极显著差异,50个诱导系平均变异系数达47.28%,其中5-4、2-3和3-1等诱导系各自不同诱导果穗间的诱导率变异系数均在5%以下,1-5、8-2、8-1和10-2则高达50%以上.诱导率不仅受父本诱导系基因型的控制,同时与父本基因型的稳定性表达及与母本的雌配子体之间存在显著的互作效应.诱导率高的群体中更有利于选到诱导率高而稳定的诱导系.
2015, 23(1):78-84.
摘要:
以139份DH系为母本、以百粒重不同的3份材料为父本通过不完全双列杂交,针对F0的百粒重的遗传效应研究探讨.结果表明,玉米杂交种F0百粒重的遗传属于加-显-上模型,广义遗传力为99.97%,狭义遗传力为59.10%;正向显性效应大,负向显性效应小;正向上位性效应大于负向上位性效应.
以139份DH系为母本、以百粒重不同的3份材料为父本通过不完全双列杂交,针对F0的百粒重的遗传效应研究探讨.结果表明,玉米杂交种F0百粒重的遗传属于加-显-上模型,广义遗传力为99.97%,狭义遗传力为59.10%;正向显性效应大,负向显性效应小;正向上位性效应大于负向上位性效应.
2015, 23(1):85-91.
摘要:
1970s推广玉米单交种,标志着我国利用玉米杂种优势育种从选育双交种转向选育单交种为主的阶段.不同年代玉米单交种的灌浆与脱水速率随着年代的更替所呈现的变化规律尚未引起关注.试验于2013年在中国农业科学院试验基地进行,以1970s～2000s大面积推广的14份单交种为试验材料,对不同年代玉米单交种各个时期的子粒、苞叶、穗轴含水量进行分析,计算和分析子粒、穗轴和苞叶的脱水速率及子粒灌浆速率.结果表明,2000年以后审定的新品种子粒灌浆速率快于以前的老品种;新品种的子粒百粒干重高于老品种;新品种的穗轴、苞叶和子粒的含水量均高于老品种.穗轴脱水速率则老品种明显快于新品种;子粒、苞叶脱水速率在不同年代品种之间并无明显差异.
1970s推广玉米单交种,标志着我国利用玉米杂种优势育种从选育双交种转向选育单交种为主的阶段.不同年代玉米单交种的灌浆与脱水速率随着年代的更替所呈现的变化规律尚未引起关注.试验于2013年在中国农业科学院试验基地进行,以1970s～2000s大面积推广的14份单交种为试验材料,对不同年代玉米单交种各个时期的子粒、苞叶、穗轴含水量进行分析,计算和分析子粒、穗轴和苞叶的脱水速率及子粒灌浆速率.结果表明,2000年以后审定的新品种子粒灌浆速率快于以前的老品种;新品种的子粒百粒干重高于老品种;新品种的穗轴、苞叶和子粒的含水量均高于老品种.穗轴脱水速率则老品种明显快于新品种;子粒、苞叶脱水速率在不同年代品种之间并无明显差异.
2015, 23(1):92-96,102.
摘要:
以京科糯2000和莱农糯6号玉米品种为试验材料,采用老化箱人工老化法,研究人工老化对糯玉米种子发芽指标和生理特性的影响.结果表明,随老化时间的延长,两个糯玉米品种种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和脱氢酶活性逐渐降低,丙二醛(MDA)含量和相对电导率逐渐升高.老化14 d时,京科糯2000和莱农糯6号种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数分别比对照降低48.31%和42.86%、41.05%和31.31%、52.86%和42.64%、68.84%和56.43%,脱氢酶活性分别降低70.18%和45.48%,MDA含量分别增加54.04%和49.41%.相关分析表明,两个糯玉米品种的种子活力与MDA含量和脱氢酶活性之间均达极显著相关,MDA含量和脱氢酶活性可以表征糯玉米种子的老化程度.种子耐老化能力存在品种间差异,莱农糯6号耐老化能力高于京科糯2000.
以京科糯2000和莱农糯6号玉米品种为试验材料,采用老化箱人工老化法,研究人工老化对糯玉米种子发芽指标和生理特性的影响.结果表明,随老化时间的延长,两个糯玉米品种种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和脱氢酶活性逐渐降低,丙二醛(MDA)含量和相对电导率逐渐升高.老化14 d时,京科糯2000和莱农糯6号种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数分别比对照降低48.31%和42.86%、41.05%和31.31%、52.86%和42.64%、68.84%和56.43%,脱氢酶活性分别降低70.18%和45.48%,MDA含量分别增加54.04%和49.41%.相关分析表明,两个糯玉米品种的种子活力与MDA含量和脱氢酶活性之间均达极显著相关,MDA含量和脱氢酶活性可以表征糯玉米种子的老化程度.种子耐老化能力存在品种间差异,莱农糯6号耐老化能力高于京科糯2000.
2015, 23(1):97-102.
摘要:
以4个不同玉米品种为试材,通过50%遮光处理研究玉米品种间物质生产及产量形成对弱光环境响应的差异.结果表明,供试品种遮阴后,玉米产量、穗长、行数、行粒数和总粒数均呈明显的降低趋势,且粒期遮阴胁迫反应敏感.孕穗期遮阴,生育进程加快,干物质日积累量减少;粒期遮阴,结穗率降低.遮阴对品种先玉335和郑单958产量影响相对较小,表明先玉335和郑单958对弱光的适应能力较强;东单90对弱光反应敏感,产量下降幅度较大;北育288对粒期遮阴较孕穗期遮阴敏感.
以4个不同玉米品种为试材,通过50%遮光处理研究玉米品种间物质生产及产量形成对弱光环境响应的差异.结果表明,供试品种遮阴后,玉米产量、穗长、行数、行粒数和总粒数均呈明显的降低趋势,且粒期遮阴胁迫反应敏感.孕穗期遮阴,生育进程加快,干物质日积累量减少;粒期遮阴,结穗率降低.遮阴对品种先玉335和郑单958产量影响相对较小,表明先玉335和郑单958对弱光的适应能力较强;东单90对弱光反应敏感,产量下降幅度较大;北育288对粒期遮阴较孕穗期遮阴敏感.
2015, 23(1):103-106.
摘要:
以中绿叶色的SN12和浓绿叶色的丹340两个玉米自交系为对照,对黄绿叶色突变体SN62的形态特征、叶面积指数、叶绿素含量、光合速率、产量进行比较研究.结果表明,该突变体受1对隐性基因控制;植株发育正常;产量和叶面积指数介于丹340和SN12之间;叶绿素含量明显较低,但光合速率与SN12和丹340差异不大;在生育后期,SN62的光合速率高于两个对照.
以中绿叶色的SN12和浓绿叶色的丹340两个玉米自交系为对照,对黄绿叶色突变体SN62的形态特征、叶面积指数、叶绿素含量、光合速率、产量进行比较研究.结果表明,该突变体受1对隐性基因控制;植株发育正常;产量和叶面积指数介于丹340和SN12之间;叶绿素含量明显较低,但光合速率与SN12和丹340差异不大;在生育后期,SN62的光合速率高于两个对照.
18 玉米杂交种苗期耐热性评价
2015, 23(1):107-114.
摘要:
以24个适宜黄淮海地区种植的玉米杂交种为试验材料,采用水培试验,人工模拟高温条件,测定玉米株高、茎粗、叶面积、根条数、胚根长、地上部干物质量、根系干物质量、总干物质量、根冠比和叶绿素相对含量等10个性状,以各性状的耐热系数作为参数,运用主成分分析、聚类分析和逐步回归等对其耐热性进行综合评价.结果表明,总干物质量、根冠比、茎粗、叶面积、叶绿素相对含量和胚根长这6个性状可作为玉米杂交种苗期耐热性鉴定指标.根据综合耐热能力的大小,把24个玉米杂交种划分为高度耐热型、中度耐热型、弱耐热型和热敏感型4类.
以24个适宜黄淮海地区种植的玉米杂交种为试验材料,采用水培试验,人工模拟高温条件,测定玉米株高、茎粗、叶面积、根条数、胚根长、地上部干物质量、根系干物质量、总干物质量、根冠比和叶绿素相对含量等10个性状,以各性状的耐热系数作为参数,运用主成分分析、聚类分析和逐步回归等对其耐热性进行综合评价.结果表明,总干物质量、根冠比、茎粗、叶面积、叶绿素相对含量和胚根长这6个性状可作为玉米杂交种苗期耐热性鉴定指标.根据综合耐热能力的大小,把24个玉米杂交种划分为高度耐热型、中度耐热型、弱耐热型和热敏感型4类.
2015, 23(1):115-121.
摘要:
以9份不同耐盐级别的玉米自交系为试材,在芽期和苗期分别采用4种不同盐浓度进行处理,5种评价方法进行玉米耐盐性鉴定,依据各种方法的鉴定结果与试材实际耐盐级别的符合程度,筛选出最佳的鉴定方法和评价指标.结果表明,芽期相对盐害率和盐害指数鉴定法的鉴定结果与已知自交系耐盐性级别的相关系数分别为0.27和0.45;苗期盆栽鉴定法的两种评价方法鉴定结果与供试材料耐盐性级别的相关系数分别为0.90和0.85,苗期水培鉴定法的相关系数为0.67.采用苗情、株高变化率和干重变化率为指标的苗期盆栽耐盐性鉴定方法最适宜大量玉米种质资源的耐盐性筛选.
以9份不同耐盐级别的玉米自交系为试材,在芽期和苗期分别采用4种不同盐浓度进行处理,5种评价方法进行玉米耐盐性鉴定,依据各种方法的鉴定结果与试材实际耐盐级别的符合程度,筛选出最佳的鉴定方法和评价指标.结果表明,芽期相对盐害率和盐害指数鉴定法的鉴定结果与已知自交系耐盐性级别的相关系数分别为0.27和0.45;苗期盆栽鉴定法的两种评价方法鉴定结果与供试材料耐盐性级别的相关系数分别为0.90和0.85,苗期水培鉴定法的相关系数为0.67.采用苗情、株高变化率和干重变化率为指标的苗期盆栽耐盐性鉴定方法最适宜大量玉米种质资源的耐盐性筛选.
20 玉米耐涝机理研究进展
2015, 23(1):122-127,133.
摘要:
淹水胁迫是玉米生产遭受的主要逆境之一.淹水胁迫使玉米植株气体扩散受阻,叶片细胞膜脂过氧化加剧,MDA含量积累,保护酶系统受损,叶绿体降解,光合速率下降.玉米可通过生理生化机制的调节来适应淹水胁迫,包括玉米植株生长发育、形态结构、解剖结构产生明显变化,在呼吸代谢、光合作用、抗氧化系统和内源激素等方面也发生相应变化.本文从形态学、生理学、生物化学和分子生物学等方面综述玉米耐涝机理研究进展,为玉米耐涝性研究和耐涝玉米新品种选育提供参考.
淹水胁迫是玉米生产遭受的主要逆境之一.淹水胁迫使玉米植株气体扩散受阻,叶片细胞膜脂过氧化加剧,MDA含量积累,保护酶系统受损,叶绿体降解,光合速率下降.玉米可通过生理生化机制的调节来适应淹水胁迫,包括玉米植株生长发育、形态结构、解剖结构产生明显变化,在呼吸代谢、光合作用、抗氧化系统和内源激素等方面也发生相应变化.本文从形态学、生理学、生物化学和分子生物学等方面综述玉米耐涝机理研究进展,为玉米耐涝性研究和耐涝玉米新品种选育提供参考.
2015, 23(1):128-133.
摘要:
采用田间试验方法,以雨养条件为对照,研究3种灌溉处理(滴灌、覆膜滴灌、覆膜限量补灌)对玉米相对叶绿素质量浓度(SPAD值)、光合特性及产量和水分利用效率的影响,探讨不同膜下滴灌节水增产的效果及内在机制.结果表明,覆膜增加玉米苗期叶绿素质量浓度,在拔节期覆膜的作用减弱,抽雄期SPAD值依次为覆膜限量补灌>覆膜滴灌>滴灌>雨养.与对照相比,覆膜滴灌、覆膜限量补灌玉米地上部干物质重分别增加22.8%～52.8%和20.3%～48.0%;玉米产量增加1 261 kg/hm2和1 300 kg/hm2,增产12.7%和13.1%;提高水分利用效率0.83 kg/m3和1.23 kg/m3,提高水分生产效率0.30 kg/m3和0.36 kg/m3.覆膜限量补灌在不影响光合产物积累的基础上,比覆膜滴灌节水60%.
采用田间试验方法,以雨养条件为对照,研究3种灌溉处理(滴灌、覆膜滴灌、覆膜限量补灌)对玉米相对叶绿素质量浓度(SPAD值)、光合特性及产量和水分利用效率的影响,探讨不同膜下滴灌节水增产的效果及内在机制.结果表明,覆膜增加玉米苗期叶绿素质量浓度,在拔节期覆膜的作用减弱,抽雄期SPAD值依次为覆膜限量补灌>覆膜滴灌>滴灌>雨养.与对照相比,覆膜滴灌、覆膜限量补灌玉米地上部干物质重分别增加22.8%～52.8%和20.3%～48.0%;玉米产量增加1 261 kg/hm2和1 300 kg/hm2,增产12.7%和13.1%;提高水分利用效率0.83 kg/m3和1.23 kg/m3,提高水分生产效率0.30 kg/m3和0.36 kg/m3.覆膜限量补灌在不影响光合产物积累的基础上,比覆膜滴灌节水60%.
2015, 23(1):134-138.
摘要:
在大田试验条件下,研究3个种植密度(67 500、82 500、97 500株/hm2)对早熟品种登海618和中晚熟品种登海605的群体光合性能及产量的影响.结果表明,随种植密度增加,单叶净光合速率下降,而群体光合速率、叶面积指数及冠层光合能力均增强,保证了群体光合产物的积累,使玉米总产量提高.两个品种均在97 500株/hm2密度下产量达到最大,且在早收获10 d的情况下登海618产量高于登海605,分别为13 840 kg/hm2和13 080 kg/hm2.随密度增大,登海605倒伏率显著提高,使其产量受到影响.
在大田试验条件下,研究3个种植密度(67 500、82 500、97 500株/hm2)对早熟品种登海618和中晚熟品种登海605的群体光合性能及产量的影响.结果表明,随种植密度增加,单叶净光合速率下降,而群体光合速率、叶面积指数及冠层光合能力均增强,保证了群体光合产物的积累,使玉米总产量提高.两个品种均在97 500株/hm2密度下产量达到最大,且在早收获10 d的情况下登海618产量高于登海605,分别为13 840 kg/hm2和13 080 kg/hm2.随密度增大,登海605倒伏率显著提高,使其产量受到影响.
2015, 23(1):139-142,148.
摘要:
通过不同品种、不同密度配置研究春玉米生育进程、物质生产水平以及产量构成,分析不同玉米品种在辽东南地区产量及生长特性,探讨提高产量的关键限制因素.结果表明,丹玉405等稀植大穗型晚熟品种在30 000株/hm2时产量最高;郑单958、农华101等紧凑中熟、中晚熟品种在45 000～60 000株/hm2时产量最高.随密度增加,各品种千粒重下降,穗粒数降低,倒伏率和空秆率随密度增加而增加.
通过不同品种、不同密度配置研究春玉米生育进程、物质生产水平以及产量构成,分析不同玉米品种在辽东南地区产量及生长特性,探讨提高产量的关键限制因素.结果表明,丹玉405等稀植大穗型晚熟品种在30 000株/hm2时产量最高;郑单958、农华101等紧凑中熟、中晚熟品种在45 000～60 000株/hm2时产量最高.随密度增加,各品种千粒重下降,穗粒数降低,倒伏率和空秆率随密度增加而增加.
2015, 23(1):143-148.
摘要:
研究不同施氮方式对玉米田土壤水分动态变化和土壤无机氮变化特征的影响.结果表明,玉米生育期不同施氮方式下,0～100 cm土壤水分变化趋势相似,非雨季0～20 cm土壤含水量施肥处理比不施肥(CK)低2～4个百分点,雨季由于降雨的补给各处理各层土壤水分无明显变化.施氮显著增加了0～100 cm土层无机氮含量.习惯施肥处理土壤硝态氮含量受降雨影响较大,表现出向土壤深层迁移的趋势;缓控释肥、优化施肥和优化施肥+秸秆还田处理可降低土壤硝态氮的残留.0～40 cm土壤铵态氮含量受基肥和追肥影响较大,41～100 cm土壤铵态氮含量为3～5 mg/kg,变化幅度较小,趋于稳定.合理的氮肥用量及施氮方式,可有效减少土壤硝态氮的残留,减轻浅层地下水硝态氮污染的风险.
研究不同施氮方式对玉米田土壤水分动态变化和土壤无机氮变化特征的影响.结果表明,玉米生育期不同施氮方式下,0～100 cm土壤水分变化趋势相似,非雨季0～20 cm土壤含水量施肥处理比不施肥(CK)低2～4个百分点,雨季由于降雨的补给各处理各层土壤水分无明显变化.施氮显著增加了0～100 cm土层无机氮含量.习惯施肥处理土壤硝态氮含量受降雨影响较大,表现出向土壤深层迁移的趋势;缓控释肥、优化施肥和优化施肥+秸秆还田处理可降低土壤硝态氮的残留.0～40 cm土壤铵态氮含量受基肥和追肥影响较大,41～100 cm土壤铵态氮含量为3～5 mg/kg,变化幅度较小,趋于稳定.合理的氮肥用量及施氮方式,可有效减少土壤硝态氮的残留,减轻浅层地下水硝态氮污染的风险.
2015, 23(1):149-152,158.
摘要:
采用田间罩网接螨和室内盆栽接螨,以叶片危害指数、螨情指数、田间种群密度和种群增长倍数为指标,评价8份自交系玉米对朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus)的抗性.田间鉴定表明,在苗期和花粒期用叶片危害指数、螨情指数和田间种群密度3种抗性评价指标评价时,自交系HL6044均表现为高抗;用叶片危害指数和螨情指数评价时,自交系ES40在苗期和花粒期均表现为高感;用田间种群密度评价时,ES40在苗期表现为高感,花粒期则表现为中感.室内接螨后20 d,朱砂叶螨种群增长倍数在HL8039和ES40上分别为23.36和24.13倍,在HL6044上仅为2.44倍.8份自交系玉米中,HL6044对朱砂叶螨表现为高抗,叶片危害指数适用于田间玉米抗螨性评价.
采用田间罩网接螨和室内盆栽接螨,以叶片危害指数、螨情指数、田间种群密度和种群增长倍数为指标,评价8份自交系玉米对朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus)的抗性.田间鉴定表明,在苗期和花粒期用叶片危害指数、螨情指数和田间种群密度3种抗性评价指标评价时,自交系HL6044均表现为高抗;用叶片危害指数和螨情指数评价时,自交系ES40在苗期和花粒期均表现为高感;用田间种群密度评价时,ES40在苗期表现为高感,花粒期则表现为中感.室内接螨后20 d,朱砂叶螨种群增长倍数在HL8039和ES40上分别为23.36和24.13倍,在HL6044上仅为2.44倍.8份自交系玉米中,HL6044对朱砂叶螨表现为高抗,叶片危害指数适用于田间玉米抗螨性评价.
2015, 23(1):153-158.
摘要:
利用形态特征、培养性状、生理生化特征及16SrDNA序列分析,对获得的具有生防潜力的芽孢杆菌21进行鉴定,确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis spp.).利用显微观察法,研究枯草芽孢杆菌21对玉米圆斑病菌的抑制作用,结果显示,该菌株不同浓度发酵液处理后玉米圆斑病菌孢子萌发率出现下降趋势,萌发率最低为0;经发酵液处理后的玉米圆斑病菌芽管产生畸形,在发酵液浓度为90%时,芽管畸形最严重;处理后的玉米圆斑病菌菌丝出现畸形,菌丝中的内容物有外渗趋势.
利用形态特征、培养性状、生理生化特征及16SrDNA序列分析,对获得的具有生防潜力的芽孢杆菌21进行鉴定,确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis spp.).利用显微观察法,研究枯草芽孢杆菌21对玉米圆斑病菌的抑制作用,结果显示,该菌株不同浓度发酵液处理后玉米圆斑病菌孢子萌发率出现下降趋势,萌发率最低为0;经发酵液处理后的玉米圆斑病菌芽管产生畸形,在发酵液浓度为90%时,芽管畸形最严重;处理后的玉米圆斑病菌菌丝出现畸形,菌丝中的内容物有外渗趋势.
