2015年第23卷第3期文章目次
2015, 23(3).
摘要:
从产量、品种等方面分析2014年美国玉米高产竞赛特点,提出美国玉米高产竞赛对我国玉米生产的启示与建议。
从产量、品种等方面分析2014年美国玉米高产竞赛特点,提出美国玉米高产竞赛对我国玉米生产的启示与建议。
2015, 23(3):1-7,14.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150301
摘要:
以保绿型玉米自交系沈3336(P1)和早衰型玉米自交系沈3265(P2)及其F1代和F2:3代为研究对象, 应用盖钧镒主基因+多基因混合模型4世代联合分离分析方法, 研究玉米灌浆期穗位叶叶绿素含量和可溶性蛋白含量性状的遗传特性, 研究玉米早衰相关性状的遗传特征。结果表明, 两个性状的遗传模型都为B-1模型, 即2对主基因的加性-显性-上位性模型。保绿型自交系沈3336基因组存在2对调控叶绿素含量的加性正效等位基因, 以其作为选育基础材料时可用回交方法及早代筛选方法选育高叶绿素含量材料。沈3336还具有2对调控可溶性蛋白含量的超显性等位基因, 但基因互作效应为负, 2对基因分离后可出现高可溶性蛋白基因型, 可在其分离世代筛选高可溶性蛋白含量材料。
以保绿型玉米自交系沈3336(P1)和早衰型玉米自交系沈3265(P2)及其F1代和F2:3代为研究对象, 应用盖钧镒主基因+多基因混合模型4世代联合分离分析方法, 研究玉米灌浆期穗位叶叶绿素含量和可溶性蛋白含量性状的遗传特性, 研究玉米早衰相关性状的遗传特征。结果表明, 两个性状的遗传模型都为B-1模型, 即2对主基因的加性-显性-上位性模型。保绿型自交系沈3336基因组存在2对调控叶绿素含量的加性正效等位基因, 以其作为选育基础材料时可用回交方法及早代筛选方法选育高叶绿素含量材料。沈3336还具有2对调控可溶性蛋白含量的超显性等位基因, 但基因互作效应为负, 2对基因分离后可出现高可溶性蛋白基因型, 可在其分离世代筛选高可溶性蛋白含量材料。
2015, 23(3):8-14.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150302
摘要:
以单交种先玉335作母本, 与京科诱006单倍体诱导系杂交, 产生单倍体及秋水仙素加倍形成双单倍体(DH)群体, 用SNP芯片对DH群体进行基因型分析, 获得1 337个在先玉335的双亲间有多态的SNP数据, 对SNP进行卡方检测(P<0.05), 发现516个SNP表现偏分离, 占38.6%, 这些偏分离SNP中有285个偏向母本PH6WC, 占55.2%;231个偏向父本PH4CV, 占44.8%。在玉米的8条染色体上, 发现10个偏分离热点区域(SDR), 分析SNP的χ2值与其在染色体上的位置之间的关系发现, χ2值最大的SNP往往在SDR的中心位置。
以单交种先玉335作母本, 与京科诱006单倍体诱导系杂交, 产生单倍体及秋水仙素加倍形成双单倍体(DH)群体, 用SNP芯片对DH群体进行基因型分析, 获得1 337个在先玉335的双亲间有多态的SNP数据, 对SNP进行卡方检测(P<0.05), 发现516个SNP表现偏分离, 占38.6%, 这些偏分离SNP中有285个偏向母本PH6WC, 占55.2%;231个偏向父本PH4CV, 占44.8%。在玉米的8条染色体上, 发现10个偏分离热点区域(SDR), 分析SNP的χ2值与其在染色体上的位置之间的关系发现, χ2值最大的SNP往往在SDR的中心位置。
2015, 23(3):15-20.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150303
摘要:
利用近红外光谱仪对2013年海南三亚种植收获的99份温带自交系(13份高油材料和86份普通材料)、64份热带/亚热带自交系和由这163份自交系随机组配的186份杂交组合的杂交当代F0材料进行无破损子粒品质成分鉴定, 分析不同生长带玉米自交系及其不同组合的杂交种后代品质成分的差异性。结果表明, 当不考虑高油材料影响时, 温带材料与热带/亚热带玉米自交系之间粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉含量差异均不显著;去除高油材料后, 温带材料与热带/亚热带玉米自交系之间粗蛋白差异不显著, 粗脂肪和粗淀粉含量差异极显著。对于不同生长带玉米杂交当代F0而言, 考虑与不考虑高油材料影响时, 粗脂肪差异都极显著, 粗淀粉和粗蛋白都无明显差异;相对于粗蛋白和粗淀粉, 粗脂肪表现出更高的超高亲和超中亲优势。
利用近红外光谱仪对2013年海南三亚种植收获的99份温带自交系(13份高油材料和86份普通材料)、64份热带/亚热带自交系和由这163份自交系随机组配的186份杂交组合的杂交当代F0材料进行无破损子粒品质成分鉴定, 分析不同生长带玉米自交系及其不同组合的杂交种后代品质成分的差异性。结果表明, 当不考虑高油材料影响时, 温带材料与热带/亚热带玉米自交系之间粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉含量差异均不显著;去除高油材料后, 温带材料与热带/亚热带玉米自交系之间粗蛋白差异不显著, 粗脂肪和粗淀粉含量差异极显著。对于不同生长带玉米杂交当代F0而言, 考虑与不考虑高油材料影响时, 粗脂肪差异都极显著, 粗淀粉和粗蛋白都无明显差异;相对于粗蛋白和粗淀粉, 粗脂肪表现出更高的超高亲和超中亲优势。
2015, 23(3):21-27.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150304
摘要:
2014年春季(4月6日)和夏季(7月23日)分别种植光温敏无雄穗玉米系I17, 田间观测两种不同播期玉米生长发育特征, 并应用体视显微镜和扫描电子显微镜观察雄穗幼穗分化发育时期及特征。结果发现, 春季I17玉米雄穗分化发育可明显分为生长锥突起期、伸长期、小穗分化期、小花分化期和性成熟期共5个特征不同的阶段;夏季I17玉米雄穗畸形发育, 可能在生长锥突起期与伸长期之间停止发育直至畸形死亡, 无法正常通过生长锥伸长期, 最终导致无雄穗发生。
2014年春季(4月6日)和夏季(7月23日)分别种植光温敏无雄穗玉米系I17, 田间观测两种不同播期玉米生长发育特征, 并应用体视显微镜和扫描电子显微镜观察雄穗幼穗分化发育时期及特征。结果发现, 春季I17玉米雄穗分化发育可明显分为生长锥突起期、伸长期、小穗分化期、小花分化期和性成熟期共5个特征不同的阶段;夏季I17玉米雄穗畸形发育, 可能在生长锥突起期与伸长期之间停止发育直至畸形死亡, 无法正常通过生长锥伸长期, 最终导致无雄穗发生。
2015, 23(3):28-33.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150305
摘要:
采用NCⅡ遗传交配设计, 以分属于5个杂种优势群的自交系昌7-2、DH34、Mo17、郑58和丹988为测验种, 与5个欧洲玉米种质BRC选系组配25个杂交组合, 分析5个欧洲玉米种质BRC选系的主要农艺性状的配合力及杂种优势。结果表明, 自交系BRC-1和BRC-5单株产量及相关性状一般配合力表现较好, 在玉米育种中有较大的利用潜力;组合BRC-5×Mo17、BRC-6×DH34和BRC-1×丹988是产量及相关性状特殊配合力综合表现优良的组合;BRC-5×DH34、BRC-1×DH34、BRC-1×丹988、BRC-6×DH34和BRC-1×昌7-2是单株产量总配合力和杂种优势表现突出的组合。BRC种质选系或BRC改良自交系可与旅大红骨、塘四平头、PN78599类群的玉米自交系杂交组配出强优势玉米杂交种。
采用NCⅡ遗传交配设计, 以分属于5个杂种优势群的自交系昌7-2、DH34、Mo17、郑58和丹988为测验种, 与5个欧洲玉米种质BRC选系组配25个杂交组合, 分析5个欧洲玉米种质BRC选系的主要农艺性状的配合力及杂种优势。结果表明, 自交系BRC-1和BRC-5单株产量及相关性状一般配合力表现较好, 在玉米育种中有较大的利用潜力;组合BRC-5×Mo17、BRC-6×DH34和BRC-1×丹988是产量及相关性状特殊配合力综合表现优良的组合;BRC-5×DH34、BRC-1×DH34、BRC-1×丹988、BRC-6×DH34和BRC-1×昌7-2是单株产量总配合力和杂种优势表现突出的组合。BRC种质选系或BRC改良自交系可与旅大红骨、塘四平头、PN78599类群的玉米自交系杂交组配出强优势玉米杂交种。
2015, 23(3):34-38.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150306
摘要:
以玉米单倍体诱导系JS9为父本, 以外引材料Stock6和CAUHO1作为对照, 对不同基础材料进行诱导, 并对不同授粉时间对基础材料诱导率的影响进行研究。结果表明, JS9对自交系及杂交种均可诱导并产生单倍体。对自交系的诱导结果表明, JS9的诱导率(8.54%)高于CAUHO1(3.03%)和Stock6(1.12%);在对杂交种的诱导中, JS9的诱导率最高(7.91%), CAUHO1次之(2.87%), Stock6最低(1.30%)。针对不同的基础材料, JS9的诱导率存在差异, 自交系中, Reid、No Reid等材料诱导率高;杂交种中, Reid×DOM、No Reid×DOM杂优模式诱导率最高。
以玉米单倍体诱导系JS9为父本, 以外引材料Stock6和CAUHO1作为对照, 对不同基础材料进行诱导, 并对不同授粉时间对基础材料诱导率的影响进行研究。结果表明, JS9对自交系及杂交种均可诱导并产生单倍体。对自交系的诱导结果表明, JS9的诱导率(8.54%)高于CAUHO1(3.03%)和Stock6(1.12%);在对杂交种的诱导中, JS9的诱导率最高(7.91%), CAUHO1次之(2.87%), Stock6最低(1.30%)。针对不同的基础材料, JS9的诱导率存在差异, 自交系中, Reid、No Reid等材料诱导率高;杂交种中, Reid×DOM、No Reid×DOM杂优模式诱导率最高。
2015, 23(3):39-43.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150307
摘要:
玉米自交系丹99长是丹东农业科学院1989年以含有旅9宽血缘为主的E28、丹340、丹341组成旅大红骨集团35为基础材料, 导入丹988抗病基因, 再与长穗型外引系营851杂交, 经自交、复合杂交、回交、N离子束辐射处理和性状定向选育等方法于2002年选育而成。该系具有一般配合力高、抗病性强、品质优、熟期适中等特点, 其组配的品种有2个通过国家审定, 有7个通过省级审定, 这些组合表现高产、稳产、抗病性强、耐旱、品质好, 适宜在我国东北、华北玉米主产区种植。截至目前, 该自交系组配杂交种累计种植面积达216.83万hm2, 增产粮食19.52亿kg, 增创经济效益39.03亿元。
玉米自交系丹99长是丹东农业科学院1989年以含有旅9宽血缘为主的E28、丹340、丹341组成旅大红骨集团35为基础材料, 导入丹988抗病基因, 再与长穗型外引系营851杂交, 经自交、复合杂交、回交、N离子束辐射处理和性状定向选育等方法于2002年选育而成。该系具有一般配合力高、抗病性强、品质优、熟期适中等特点, 其组配的品种有2个通过国家审定, 有7个通过省级审定, 这些组合表现高产、稳产、抗病性强、耐旱、品质好, 适宜在我国东北、华北玉米主产区种植。截至目前, 该自交系组配杂交种累计种植面积达216.83万hm2, 增产粮食19.52亿kg, 增创经济效益39.03亿元。
2015, 23(3):44-49.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150308
摘要:
RhoGAPs(GTPase activating proteins)通过与RhoGTP酶结合, 促使GTP酶水解成RhoGDP无活状态, 在生物体中调控着重要的生物学功能。在全基因组上对玉米弯孢叶斑病菌(C. lunata)中RhoGAP 基因家族成员进行鉴定, 对其序列特征分析。结果表明, 玉米弯孢叶斑病菌(C. lunata)有5个RhoGAP 基因家族成员, 分布在5不同的Scaf-fold上, 其基因结构分析显示, 外显子和内含子大小与位置均不一样, 表现出复杂的基因结构。序列比对和系统进化分析发现, 5个RhoGAP氨基酸序列与其他真菌来源的RhoGAP一样具有特征性保守序列区, 与粗糙脉胞菌(N.crassa)和小麦黄斑叶斑病菌(P. tritici-repentis)的RhoGAP蛋白关系密切, 其亲缘关系最近。
RhoGAPs(GTPase activating proteins)通过与RhoGTP酶结合, 促使GTP酶水解成RhoGDP无活状态, 在生物体中调控着重要的生物学功能。在全基因组上对玉米弯孢叶斑病菌(C. lunata)中RhoGAP 基因家族成员进行鉴定, 对其序列特征分析。结果表明, 玉米弯孢叶斑病菌(C. lunata)有5个RhoGAP 基因家族成员, 分布在5不同的Scaf-fold上, 其基因结构分析显示, 外显子和内含子大小与位置均不一样, 表现出复杂的基因结构。序列比对和系统进化分析发现, 5个RhoGAP氨基酸序列与其他真菌来源的RhoGAP一样具有特征性保守序列区, 与粗糙脉胞菌(N.crassa)和小麦黄斑叶斑病菌(P. tritici-repentis)的RhoGAP蛋白关系密切, 其亲缘关系最近。
2015, 23(3):50-56.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150309
摘要:
Y19是从玉米种子分离的具有促生、防病效果的解淀粉芽孢杆菌。为探究其在玉米体内及根围土壤中的定殖情况, 通过自然转化方式将含有绿色荧光蛋白基因gfpmut3a 的质粒pHAPII导入Y19, 获得具有良好荧光表型的标记菌株Y19-GFPmut3a。室内平板对峙、玉米盆栽促生定殖实验的结果表明, 质粒的引入对Y19的拮抗病原及促生效果并无明显的影响, 接种后的第40天, 仍能在玉米的根围土壤、根、茎及叶组织中检测到标记菌株;激光共聚焦显微镜观察结果显示, 接菌后的第9天, 即可观察到其在玉米根、茎及叶部组织的定殖, 表明Y19在玉米体内具有良好的运输传导性能。
Y19是从玉米种子分离的具有促生、防病效果的解淀粉芽孢杆菌。为探究其在玉米体内及根围土壤中的定殖情况, 通过自然转化方式将含有绿色荧光蛋白基因gfpmut3a 的质粒pHAPII导入Y19, 获得具有良好荧光表型的标记菌株Y19-GFPmut3a。室内平板对峙、玉米盆栽促生定殖实验的结果表明, 质粒的引入对Y19的拮抗病原及促生效果并无明显的影响, 接种后的第40天, 仍能在玉米的根围土壤、根、茎及叶组织中检测到标记菌株;激光共聚焦显微镜观察结果显示, 接菌后的第9天, 即可观察到其在玉米根、茎及叶部组织的定殖, 表明Y19在玉米体内具有良好的运输传导性能。
2015, 23(3):57-65.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150310
摘要:
以中单909(ZD909)、吉单209(JD209)和内单4号(ND4)为材料, 设置5个种植密度, 研究不同种植密度下春玉米子粒产量、干物质积累和灌浆特性的响应特征。结果表明, 3个品种的子粒产量均随种植密度提高呈先增加后下降趋势, ZD909在各密度下的产量均高于JD209和ND4。ZD909在9.00万株/hm2下达到最高产量, JD209和ND4在6.75万株/hm2下达到最高产量。群体干物质积累量随密度增加而显著提高, 但收获指数呈下降趋势。随密度的提高, ZD909的干物质递增幅度高于JD209和ND4, 收获指数下降幅度小于后两个品种。子粒最大灌浆速率、灌浆持续时间均随种植密度的增大而减小, ZD909灌浆持续期、活跃灌浆期均显著长于JD209和ND4。ZD909的生产力受种植密度的不利影响程度低于JD209和ND4, 密植增产潜力大。
以中单909(ZD909)、吉单209(JD209)和内单4号(ND4)为材料, 设置5个种植密度, 研究不同种植密度下春玉米子粒产量、干物质积累和灌浆特性的响应特征。结果表明, 3个品种的子粒产量均随种植密度提高呈先增加后下降趋势, ZD909在各密度下的产量均高于JD209和ND4。ZD909在9.00万株/hm2下达到最高产量, JD209和ND4在6.75万株/hm2下达到最高产量。群体干物质积累量随密度增加而显著提高, 但收获指数呈下降趋势。随密度的提高, ZD909的干物质递增幅度高于JD209和ND4, 收获指数下降幅度小于后两个品种。子粒最大灌浆速率、灌浆持续时间均随种植密度的增大而减小, ZD909灌浆持续期、活跃灌浆期均显著长于JD209和ND4。ZD909的生产力受种植密度的不利影响程度低于JD209和ND4, 密植增产潜力大。
2015, 23(3):66-70,75.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150311
摘要:
以玉米自交系郑58及其两个S型细胞质雄性不育系为材料, 对不同生育时期叶片和雄穗小花中的可溶性糖、游离脯氨酸和丙二醛含量进行比较研究。结果表明, 在散粉期, 郑58叶片中可溶性糖含量显著低于不育系, 雄穗小花中可溶性糖含量显著高于不育系。郑58叶片中游离脯氨酸含量仅在雄穗发育末期显著低于郑58cms-Q1261;雄穗小花中游离脯氨酸含量在雄穗发育初期及散粉期均显著高于不育系。郑58叶片中丙二醛含量除雄穗发育末期和抽雄期, 其他时期与不育系均有显著差异;雄穗小花中丙二醛含量在雄穗发育初期和散粉期与不育系差异均不显著。
以玉米自交系郑58及其两个S型细胞质雄性不育系为材料, 对不同生育时期叶片和雄穗小花中的可溶性糖、游离脯氨酸和丙二醛含量进行比较研究。结果表明, 在散粉期, 郑58叶片中可溶性糖含量显著低于不育系, 雄穗小花中可溶性糖含量显著高于不育系。郑58叶片中游离脯氨酸含量仅在雄穗发育末期显著低于郑58cms-Q1261;雄穗小花中游离脯氨酸含量在雄穗发育初期及散粉期均显著高于不育系。郑58叶片中丙二醛含量除雄穗发育末期和抽雄期, 其他时期与不育系均有显著差异;雄穗小花中丙二醛含量在雄穗发育初期和散粉期与不育系差异均不显著。
2015, 23(3):71-75.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150312
摘要:
以耐储玉米自交系东156和不耐储自交系东237为试材, 对40℃高温高湿老化法、饱和盐加速老化法、58℃±1℃热水浴老化法和50%甲醇老化法4种玉米种子人工老化方法进行比较, 筛选适合玉米种子耐储性评价的方法。结果表明, 经过人工老化处理后, 东156与东237种子耐储性相关指标均有所下降。4种老化方法中只有热水浴老化法处理后, 东156的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数和寿命指数等耐储性相关指标均显著或极显著高于东237, 其中寿命指数差异最大。
以耐储玉米自交系东156和不耐储自交系东237为试材, 对40℃高温高湿老化法、饱和盐加速老化法、58℃±1℃热水浴老化法和50%甲醇老化法4种玉米种子人工老化方法进行比较, 筛选适合玉米种子耐储性评价的方法。结果表明, 经过人工老化处理后, 东156与东237种子耐储性相关指标均有所下降。4种老化方法中只有热水浴老化法处理后, 东156的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数和寿命指数等耐储性相关指标均显著或极显著高于东237, 其中寿命指数差异最大。
2015, 23(3):76-79,85.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150313
摘要:
分析不同时间的50%甲醇老化处理对玉米种子发芽和幼苗生长的影响, 明确甲醇老化处理的最佳时间。结果表明, 与蒸馏水浸泡40 min(CK)相比, 50%甲醇老化处理10~30 min时种子发芽指标(活力指数除外)均无显著变化;40 min时种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数分别降低5.67%、8.67%、11.08%和41.22%;50 min时分别降低6.00%、10.00%、18.05%和47.70%;60 min时分别降低21.33%、28.00%、35.62%和61.80%;70 min时种子发芽指标降至较低水平。甲醇老化处理10 min时, 玉米幼苗苗高、根长、根苗比、苗重和根重均显著降低, 且降低幅度高于发芽指标。与CK相比, 甲醇老化处理10~30 min时对种子脱氢酶活性和相对电导率无显著影响, 40~70 min时脱氢酶活性显著降低, 相对电导率显著增加。因此, 50%甲醇老化处理应选择40~60 min为宜。
分析不同时间的50%甲醇老化处理对玉米种子发芽和幼苗生长的影响, 明确甲醇老化处理的最佳时间。结果表明, 与蒸馏水浸泡40 min(CK)相比, 50%甲醇老化处理10~30 min时种子发芽指标(活力指数除外)均无显著变化;40 min时种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数分别降低5.67%、8.67%、11.08%和41.22%;50 min时分别降低6.00%、10.00%、18.05%和47.70%;60 min时分别降低21.33%、28.00%、35.62%和61.80%;70 min时种子发芽指标降至较低水平。甲醇老化处理10 min时, 玉米幼苗苗高、根长、根苗比、苗重和根重均显著降低, 且降低幅度高于发芽指标。与CK相比, 甲醇老化处理10~30 min时对种子脱氢酶活性和相对电导率无显著影响, 40~70 min时脱氢酶活性显著降低, 相对电导率显著增加。因此, 50%甲醇老化处理应选择40~60 min为宜。
2015, 23(3):80-85.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150314
摘要:
选择硬粒型先玉335、马齿型郑单958和吉祥1号3个杂交种, 研究河西制种基地玉米杂交种种子成熟度与种子活力的关系。研究结果表明, 不同玉米杂交种授粉后不同采收期对种子活力影响影响很大, 灌浆前期种子成熟度低, 具有一定的发芽率, 但种子抗逆能力差, 低温冷害后的冷浸发芽率大幅度降低, 田间出苗率更低;随着灌浆时期的延后, 种子成熟度提高, 抗逆能力逐渐增强, 授粉后52 d 采收3个品种冷浸发芽率达到标准发芽率的96.1%~97.6%, 田间出苗率达到标准发芽率的80.4%~82.6%。授粉后57 d 采收3个品种冷浸发芽率超过86%, 达到标准发芽率的91%;田间出苗率达到最高(91%), 是标准发芽率的95%。甘肃武威制种基地先玉335授粉后52 d以后(9月15日)收获, 郑单958和吉祥1号授粉后57 d以后收获种子活力达到最高, 比目前生产上收获期提前10~15 d, 可有效避免早霜对玉米种子冻害的影响。
选择硬粒型先玉335、马齿型郑单958和吉祥1号3个杂交种, 研究河西制种基地玉米杂交种种子成熟度与种子活力的关系。研究结果表明, 不同玉米杂交种授粉后不同采收期对种子活力影响影响很大, 灌浆前期种子成熟度低, 具有一定的发芽率, 但种子抗逆能力差, 低温冷害后的冷浸发芽率大幅度降低, 田间出苗率更低;随着灌浆时期的延后, 种子成熟度提高, 抗逆能力逐渐增强, 授粉后52 d 采收3个品种冷浸发芽率达到标准发芽率的96.1%~97.6%, 田间出苗率达到标准发芽率的80.4%~82.6%。授粉后57 d 采收3个品种冷浸发芽率超过86%, 达到标准发芽率的91%;田间出苗率达到最高(91%), 是标准发芽率的95%。甘肃武威制种基地先玉335授粉后52 d以后(9月15日)收获, 郑单958和吉祥1号授粉后57 d以后收获种子活力达到最高, 比目前生产上收获期提前10~15 d, 可有效避免早霜对玉米种子冻害的影响。
16 玉米种子活力研究进展
2015, 23(3):86-90.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150315
摘要:
从分子和生理生化层面分析玉米种子活力的形成、老化和劣变、修复的机制和影响因素, 综述种子活力测定方法和遗传规律的研究进展, 提出未来玉米种子活力研究的发展方向。
从分子和生理生化层面分析玉米种子活力的形成、老化和劣变、修复的机制和影响因素, 综述种子活力测定方法和遗传规律的研究进展, 提出未来玉米种子活力研究的发展方向。
2015, 23(3):91-98.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150316
摘要:
2013年5~10月在内蒙古阿荣旗进行大田玉米膜下滴灌试验, 测定玉米苗期、拔节期、灌浆期及成熟期不同深度土层土壤含水率和土壤温度, 研究覆膜(滴灌)和裸地对玉米田间土壤含水率及土壤地温变化的影响。结果表明, 在玉米整个生育期, 覆膜条件下0~60 cm层土壤含水率高于常规裸地, 玉米蜡熟期两种处理田间土壤含水率变化不明显;玉米生育期内0~20 cm层土壤平均含水率均高于播前土壤含水率, 生育后期21~60 cm土壤含水率均低于播前土壤含水率。降雨对土壤温度的影响较为显著, 雨后土壤表层温度急剧下降, 25 cm以下深层土壤温度下降相对缓慢;地膜覆盖对玉米苗期和拔节期增温效果明显, 平均增温2℃左右, 对玉米生长发育有积极作用, 灌浆期及玉米生育后期覆膜增温作用不明显。
2013年5~10月在内蒙古阿荣旗进行大田玉米膜下滴灌试验, 测定玉米苗期、拔节期、灌浆期及成熟期不同深度土层土壤含水率和土壤温度, 研究覆膜(滴灌)和裸地对玉米田间土壤含水率及土壤地温变化的影响。结果表明, 在玉米整个生育期, 覆膜条件下0~60 cm层土壤含水率高于常规裸地, 玉米蜡熟期两种处理田间土壤含水率变化不明显;玉米生育期内0~20 cm层土壤平均含水率均高于播前土壤含水率, 生育后期21~60 cm土壤含水率均低于播前土壤含水率。降雨对土壤温度的影响较为显著, 雨后土壤表层温度急剧下降, 25 cm以下深层土壤温度下降相对缓慢;地膜覆盖对玉米苗期和拔节期增温效果明显, 平均增温2℃左右, 对玉米生长发育有积极作用, 灌浆期及玉米生育后期覆膜增温作用不明显。
2015, 23(3):99-106.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150317
摘要:
2013年在辽宁省昌图县设秸秆还田和不同施氮量两个因素试验, 探讨秸秆还田与施氮量对春玉米产量及土壤理化性状的影响。结果表明, 秸秆还田与不同施氮量对春玉米产量影响显著, 秸秆还田比秸秆不还田表现为增产, 但玉米产量未随着施氮量的增加而增加;秸秆还田对土壤温度有明显影响, 其中0~10 cm和11~20 cm处地温整个生育期平均温度分别增加0.5℃左右;秸秆还田能降低土壤容重, 在收获期5~10 cm、25~30 cm和45~50cm处的土壤容重分别比秸秆不还田低3.76%、2.61%和1.32%;土壤平均含水量秸秆还田处理比秸秆不还田处理的土壤含水量低14.59%。综合分析认为, 秸秆还田量为9 000 kg/hm2(全量还田)和配施氮(纯氮)112.5 kg/hm2是辽西北地区比较理想的秸秆还田模式。
2013年在辽宁省昌图县设秸秆还田和不同施氮量两个因素试验, 探讨秸秆还田与施氮量对春玉米产量及土壤理化性状的影响。结果表明, 秸秆还田与不同施氮量对春玉米产量影响显著, 秸秆还田比秸秆不还田表现为增产, 但玉米产量未随着施氮量的增加而增加;秸秆还田对土壤温度有明显影响, 其中0~10 cm和11~20 cm处地温整个生育期平均温度分别增加0.5℃左右;秸秆还田能降低土壤容重, 在收获期5~10 cm、25~30 cm和45~50cm处的土壤容重分别比秸秆不还田低3.76%、2.61%和1.32%;土壤平均含水量秸秆还田处理比秸秆不还田处理的土壤含水量低14.59%。综合分析认为, 秸秆还田量为9 000 kg/hm2(全量还田)和配施氮(纯氮)112.5 kg/hm2是辽西北地区比较理想的秸秆还田模式。
2015, 23(3):107-111.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150318
摘要:
以常规旋耕无秸秆还田(对照)、1年秸秆深翻还田、2年秸秆深翻还田土壤总DNA为模板, 采用氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria, AOB)的氨单加氧酶α亚基(amoA)基因特异性引物扩增AOB amoA 基因, 构建amoA基因文库。运用BLAST程序进行序列比较发现, 玉米秸秆深翻还田土壤中分布有亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)微生物菌群, 秸秆深翻还田土壤AOB amoA 基因序列主要与保护性耕作、长期施肥、间作、温室和植被恢复土壤中的amoA 基因序列相似;常规旋耕无秸秆还田土壤AOB amoA基因序列主要与秸秆焚烧大田土壤和内蒙古草原土的amoA 基因序列相似。玉米秸秆深翻还田2年处理(SF-Ⅱ)AOB amoA 基因多样性指数最高, 其次是玉米秸秆深翻还田1年处理(SF-I), 常规旋耕无秸秆还田(CK)最低。
以常规旋耕无秸秆还田(对照)、1年秸秆深翻还田、2年秸秆深翻还田土壤总DNA为模板, 采用氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria, AOB)的氨单加氧酶α亚基(amoA)基因特异性引物扩增AOB amoA 基因, 构建amoA基因文库。运用BLAST程序进行序列比较发现, 玉米秸秆深翻还田土壤中分布有亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)微生物菌群, 秸秆深翻还田土壤AOB amoA 基因序列主要与保护性耕作、长期施肥、间作、温室和植被恢复土壤中的amoA 基因序列相似;常规旋耕无秸秆还田土壤AOB amoA基因序列主要与秸秆焚烧大田土壤和内蒙古草原土的amoA 基因序列相似。玉米秸秆深翻还田2年处理(SF-Ⅱ)AOB amoA 基因多样性指数最高, 其次是玉米秸秆深翻还田1年处理(SF-I), 常规旋耕无秸秆还田(CK)最低。
2015, 23(3):112-118.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150319
摘要:
以吉林省公主岭市的国家黑土肥力和肥料效益长期定位试验为平台, 对2014年土样进行酶活性测定和分析, 探讨长期定位施肥条件下玉米生育期内土壤酶活性的动态变化。结果表明, 不同定位施肥处理过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性在玉米生育期内呈大致相同的变化规律, 从苗期至拔节期上升, 在拔节期出现峰值;随后下降, 至灌浆期酶活性最低, 收获后酶活性出现回升。蔗糖酶活性的动态变化与以上3种酶活略有不同, 从苗期至开花期升高, 开花期至收获后期呈下降趋势。在玉米相同生育期内不同施肥处理间比较, 土壤中脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性变化规律为有机肥+化肥(NPK+1.5M1)> 有机肥+化肥(NPK+M2)> 有机肥+化肥(NPK+M1)> 有机肥+化肥+轮作(NPK+M1+R)> 化肥+秸秆还田(NPK+S)> 单施化肥(NPK)> CK。长期有机肥配施化肥和秸秆配施化肥处理对酶活性的促进效果比氮磷钾处理明显。
以吉林省公主岭市的国家黑土肥力和肥料效益长期定位试验为平台, 对2014年土样进行酶活性测定和分析, 探讨长期定位施肥条件下玉米生育期内土壤酶活性的动态变化。结果表明, 不同定位施肥处理过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性在玉米生育期内呈大致相同的变化规律, 从苗期至拔节期上升, 在拔节期出现峰值;随后下降, 至灌浆期酶活性最低, 收获后酶活性出现回升。蔗糖酶活性的动态变化与以上3种酶活略有不同, 从苗期至开花期升高, 开花期至收获后期呈下降趋势。在玉米相同生育期内不同施肥处理间比较, 土壤中脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性变化规律为有机肥+化肥(NPK+1.5M1)> 有机肥+化肥(NPK+M2)> 有机肥+化肥(NPK+M1)> 有机肥+化肥+轮作(NPK+M1+R)> 化肥+秸秆还田(NPK+S)> 单施化肥(NPK)> CK。长期有机肥配施化肥和秸秆配施化肥处理对酶活性的促进效果比氮磷钾处理明显。
2015, 23(3):119-123.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150320
摘要:
从吉林省不同玉米栽培区土壤中以胶状几丁质为碳源分离筛选分解几丁质微生物, 最终筛选出功能菌株并命名为CC-1, 采用16 SrRNA序列扩增法鉴定为芽孢杆菌Bacillus sp, 通过SDS-PAGE分析法进一步确定该菌株的几丁质酶生产能力和几丁质酶的蛋白分子量为30 kDa。通过盆栽试验进行微生物肥料对不同肥力中的玉米促生效果的研究, 结果表明, 以CC-1菌株生产的微生物肥料效果受土壤的基础肥力状况影响较大, 土壤的肥力状况与微生物的增产效应成反比, 相对贫瘠的土壤对微生物处理的响应较为敏感, 对玉米的生物学性状及产量表现出了一定的促进作用, 增产达到了13.08%。
从吉林省不同玉米栽培区土壤中以胶状几丁质为碳源分离筛选分解几丁质微生物, 最终筛选出功能菌株并命名为CC-1, 采用16 SrRNA序列扩增法鉴定为芽孢杆菌Bacillus sp, 通过SDS-PAGE分析法进一步确定该菌株的几丁质酶生产能力和几丁质酶的蛋白分子量为30 kDa。通过盆栽试验进行微生物肥料对不同肥力中的玉米促生效果的研究, 结果表明, 以CC-1菌株生产的微生物肥料效果受土壤的基础肥力状况影响较大, 土壤的肥力状况与微生物的增产效应成反比, 相对贫瘠的土壤对微生物处理的响应较为敏感, 对玉米的生物学性状及产量表现出了一定的促进作用, 增产达到了13.08%。
2015, 23(3):124-129.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150321
摘要:
2010~2012年在吉林省中部地区(公主岭)和西部地区(白城)通过田间试验, 研究追施氮肥方式对不同类型土壤玉米产量、养分吸收和利用的影响。结果表明, 与一次性基施氮肥处理相比, 2次追施氮肥处理和3次追施氮肥处理均显著的提高玉米产量, 公主岭试验点提高幅度为5.4%~12.0%, 白城试验点提高幅度为5.2%~10.0%。在不同追肥方式中, 垄沟追施氮肥处理玉米产量均高于垅侧追施氮肥处理, 提高幅度为1.4%~2.0%。适宜的氮肥追施方式可以提高玉米养分吸收总量和氮肥农学利用率、氮肥当季回收率、氮肥偏生产力等指标, 与一次性基施氮肥处理相比, 2次追施氮肥处理和3次追施氮肥处理上述指标均有显著提高, 其中公主岭试验点以N(2:1:2A)两次垄沟追氮处理最高, 白城试验点分别以N(2:1:1:1A)3次垄沟追氮处理最高, 2次追施氮肥处理与3次追施氮肥处理间差异不显著。
2010~2012年在吉林省中部地区(公主岭)和西部地区(白城)通过田间试验, 研究追施氮肥方式对不同类型土壤玉米产量、养分吸收和利用的影响。结果表明, 与一次性基施氮肥处理相比, 2次追施氮肥处理和3次追施氮肥处理均显著的提高玉米产量, 公主岭试验点提高幅度为5.4%~12.0%, 白城试验点提高幅度为5.2%~10.0%。在不同追肥方式中, 垄沟追施氮肥处理玉米产量均高于垅侧追施氮肥处理, 提高幅度为1.4%~2.0%。适宜的氮肥追施方式可以提高玉米养分吸收总量和氮肥农学利用率、氮肥当季回收率、氮肥偏生产力等指标, 与一次性基施氮肥处理相比, 2次追施氮肥处理和3次追施氮肥处理上述指标均有显著提高, 其中公主岭试验点以N(2:1:2A)两次垄沟追氮处理最高, 白城试验点分别以N(2:1:1:1A)3次垄沟追氮处理最高, 2次追施氮肥处理与3次追施氮肥处理间差异不显著。
2015, 23(3):130-135.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150322
摘要:
通过大田试验, 分析不同追氮方式对寒地玉米干物质量、产量及品质的影响。结果表明, 追氮大喇叭口期至成熟期干物质明显高于PK(不施氮肥)和CK(不施肥)处理, 分别增加了33.0%~52.4%和49.5%~71.3%, 且NPK+DD2(基肥+氮肥深追二次)处理较NPK+SD1(基肥+氮肥浅追一次)处理干物质量提高14.6%。追氮提高寒地玉米单穗穗行数, 显著提高了行粒数和百粒重, 提高寒地玉米产量, 与PK处理相比产量提高54.4%~73.2%;NPK+DD2、NPK+DD1(基肥+氮肥深追一次)与NPK+SD1处理相比产量提高8.76%~12.2%, 以NPK+DD2处理产量最高, 收获指数最高, 达到63.06%。追氮改善寒地玉米品质, 与CK和PK处理相比, 蛋白质分别提高为2.05%~2.38%和2.24%~2.57%, 脂肪含量分别降低了0.33%~0.58%和0.14%~0.39%, 淀粉含量分别提高1.81%~2.11%和0.29%~0.59%, 赖氨酸含量降低0.01%~0.02%和0.02%~0.03%。不同追氮方式有利于寒地玉米干物质积累及子粒产量和品质的提高, 且氮肥深追好于氮肥浅追, 以NPK+DD2处理效果最好。
通过大田试验, 分析不同追氮方式对寒地玉米干物质量、产量及品质的影响。结果表明, 追氮大喇叭口期至成熟期干物质明显高于PK(不施氮肥)和CK(不施肥)处理, 分别增加了33.0%~52.4%和49.5%~71.3%, 且NPK+DD2(基肥+氮肥深追二次)处理较NPK+SD1(基肥+氮肥浅追一次)处理干物质量提高14.6%。追氮提高寒地玉米单穗穗行数, 显著提高了行粒数和百粒重, 提高寒地玉米产量, 与PK处理相比产量提高54.4%~73.2%;NPK+DD2、NPK+DD1(基肥+氮肥深追一次)与NPK+SD1处理相比产量提高8.76%~12.2%, 以NPK+DD2处理产量最高, 收获指数最高, 达到63.06%。追氮改善寒地玉米品质, 与CK和PK处理相比, 蛋白质分别提高为2.05%~2.38%和2.24%~2.57%, 脂肪含量分别降低了0.33%~0.58%和0.14%~0.39%, 淀粉含量分别提高1.81%~2.11%和0.29%~0.59%, 赖氨酸含量降低0.01%~0.02%和0.02%~0.03%。不同追氮方式有利于寒地玉米干物质积累及子粒产量和品质的提高, 且氮肥深追好于氮肥浅追, 以NPK+DD2处理效果最好。
2015, 23(3):136-142.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150323
摘要:
采用田间试验研究吉林省中部玉米主产区不同氮水平对玉米产量、氮素吸收、转运及氮肥利用率的影响。结果表明, 施用氮肥可以提高干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率, 并能提前干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现的天数。在施N 60~180 kg/hm2之间, 玉米产量、干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标均有显著提高;超过N180 kg/hm2, 干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标开始下降。根据玉米产量(y)和施氮量(x)拟合得出, 最高产量氮肥用量为184.2 kg/hm2, 最佳经济产量氮肥用量为172.9 kg/hm2。氮素农学利用率、氮肥当季回收率及偏生产力随着氮肥用量的提高而显著降低。综合考虑提高玉米产量、效益和氮肥利用效率等方面的要求, 在吉林省中部玉米主产区, 适宜施氮量为172.9 kg/hm2。
采用田间试验研究吉林省中部玉米主产区不同氮水平对玉米产量、氮素吸收、转运及氮肥利用率的影响。结果表明, 施用氮肥可以提高干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率, 并能提前干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现的天数。在施N 60~180 kg/hm2之间, 玉米产量、干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标均有显著提高;超过N180 kg/hm2, 干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、转运量、转运率及子粒中养分比例等指标开始下降。根据玉米产量(y)和施氮量(x)拟合得出, 最高产量氮肥用量为184.2 kg/hm2, 最佳经济产量氮肥用量为172.9 kg/hm2。氮素农学利用率、氮肥当季回收率及偏生产力随着氮肥用量的提高而显著降低。综合考虑提高玉米产量、效益和氮肥利用效率等方面的要求, 在吉林省中部玉米主产区, 适宜施氮量为172.9 kg/hm2。
2015, 23(3):143-148.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150324
摘要:
采用室内生物测定方法, 研究硝磺草酮与二氯吡啶酸复配联合作用类型, 对复配制剂进行田间效果试验。结果表明, 硝磺草酮对马唐、稗草效果较好, 对马齿苋、铁苋菜效果差;二氯吡啶酸对马齿苋、铁苋菜效果较好, 对马唐、稗草近无效。两者复配后优势互补, 作用类型均为相加作用。硝磺草酮与二氯吡啶酸两者混配剂可作为备选药剂进行田间试验, 茎叶处理防除玉米田杂草, 推荐比例为0.67~2.67:1。田间试验结果表明, 硝磺草酮与二氯吡啶酸复配后综合两种单剂优势, 对试验田杂草马唐、马齿苋、铁苋菜和苘麻均有很好效果。
采用室内生物测定方法, 研究硝磺草酮与二氯吡啶酸复配联合作用类型, 对复配制剂进行田间效果试验。结果表明, 硝磺草酮对马唐、稗草效果较好, 对马齿苋、铁苋菜效果差;二氯吡啶酸对马齿苋、铁苋菜效果较好, 对马唐、稗草近无效。两者复配后优势互补, 作用类型均为相加作用。硝磺草酮与二氯吡啶酸两者混配剂可作为备选药剂进行田间试验, 茎叶处理防除玉米田杂草, 推荐比例为0.67~2.67:1。田间试验结果表明, 硝磺草酮与二氯吡啶酸复配后综合两种单剂优势, 对试验田杂草马唐、马齿苋、铁苋菜和苘麻均有很好效果。
2015, 23(3):149-153.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150325
摘要:
玉米大斑病菌主要通过附着胞的机械穿透力侵染寄主, 三环唑能够降低玉米大斑病菌对寄主的致病力。对三环唑培养下玉米大斑病菌附着胞形成、膨压变化过程以及病菌的侵染效能等进行分析, 探讨三环唑抑制玉米大斑病菌侵染的机制。结果表明, 5 μg/mL三环唑药剂培养下的玉米大斑病菌在附着胞发育时期和附着胞成熟期的膨压较不加药剂处理分别下降了0.22 MPa和1.72 MPa, 接菌后72 h对寄主的侵染效率也明显下降, 三环唑主要通过影响成熟期附着胞形成高膨压降低病菌的侵染能力。
玉米大斑病菌主要通过附着胞的机械穿透力侵染寄主, 三环唑能够降低玉米大斑病菌对寄主的致病力。对三环唑培养下玉米大斑病菌附着胞形成、膨压变化过程以及病菌的侵染效能等进行分析, 探讨三环唑抑制玉米大斑病菌侵染的机制。结果表明, 5 μg/mL三环唑药剂培养下的玉米大斑病菌在附着胞发育时期和附着胞成熟期的膨压较不加药剂处理分别下降了0.22 MPa和1.72 MPa, 接菌后72 h对寄主的侵染效率也明显下降, 三环唑主要通过影响成熟期附着胞形成高膨压降低病菌的侵染能力。
2015, 23(3):154-158.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150326
摘要:
从产量、品种等方面分析2014年美国玉米高产竞赛特点, 提出美国玉米高产竞赛对我国玉米生产的启示与建议。
从产量、品种等方面分析2014年美国玉米高产竞赛特点, 提出美国玉米高产竞赛对我国玉米生产的启示与建议。
