2016年第24卷第3期文章目次
2016, 24(3).
摘要:
真实性鉴定对玉米种子质量管理具有重要意义。本文全面总结了真实性鉴定的类型及与其它鉴定项目的区别,系统分析了我国玉米真实性SSR鉴定标准的研制过程中的关键问题,比较了不同作物品种真实性鉴定标准研制的异同,以期对其它作物类型及其它分子标记类型的真实性鉴定标准研制提供有益借鉴。玉米真实性鉴定标准在我国已得到快速推广和应用,为种子市场的繁荣和稳定提供了有力的技术支撑。
真实性鉴定对玉米种子质量管理具有重要意义。本文全面总结了真实性鉴定的类型及与其它鉴定项目的区别,系统分析了我国玉米真实性SSR鉴定标准的研制过程中的关键问题,比较了不同作物品种真实性鉴定标准研制的异同,以期对其它作物类型及其它分子标记类型的真实性鉴定标准研制提供有益借鉴。玉米真实性鉴定标准在我国已得到快速推广和应用,为种子市场的繁荣和稳定提供了有力的技术支撑。
2016, 24(3):1-6.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160301
摘要:
在正常水分和PEG6000胁迫处理条件下,对玉米自交系黄早四和16份黄改系材料进行萌芽期耐旱性鉴定并筛选耐旱材料。结果表明,PEG溶液在浓度为-0.2 Mpa(11.96%)即可进行干旱胁迫处理。萌发耐旱指数(GDRI)和贮藏物质干旱伤害率能够区分材料的耐旱性,GDRI与贮藏物质干旱伤害率呈显著负相关。GDRI与胚根长伤害率、胚芽干重伤害率和胚根干重伤害率呈显著负相关。中胚轴长度、子粒鲜重和子粒干重不受干旱胁迫的影响,不能作为耐旱性鉴定的性状,可用于育种材料的筛选性状。根据PEG胁迫筛选,获得6份黄改系的萌芽期耐旱性材料。
在正常水分和PEG6000胁迫处理条件下,对玉米自交系黄早四和16份黄改系材料进行萌芽期耐旱性鉴定并筛选耐旱材料。结果表明,PEG溶液在浓度为-0.2 Mpa(11.96%)即可进行干旱胁迫处理。萌发耐旱指数(GDRI)和贮藏物质干旱伤害率能够区分材料的耐旱性,GDRI与贮藏物质干旱伤害率呈显著负相关。GDRI与胚根长伤害率、胚芽干重伤害率和胚根干重伤害率呈显著负相关。中胚轴长度、子粒鲜重和子粒干重不受干旱胁迫的影响,不能作为耐旱性鉴定的性状,可用于育种材料的筛选性状。根据PEG胁迫筛选,获得6份黄改系的萌芽期耐旱性材料。
2016, 24(3):7-14.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160302
摘要:
以53个玉米自交系为供体创造的85份掖81162回交导入系(BC3F6)为材料,评价其产量及相关性状,并将供试回交导入系与分属不同类群的4个测验种按照NCⅡ设计配制344个杂交组合,评价供试回交导入系的配合力水平。结果表明,C22、C39、C40、C46、C47、C61、C69、C75和C85等9个回交导入系各有6个性状上优于轮回亲本。回交导入系C14、C64各有5个产量相关性状一般配合力效应优于轮回亲本,C06、C26、C28、C29、C30、C43、C69、C73、C79和C84各有4个产量相关性状一般配合力效应值优于轮回亲本。单株产量特殊配合力效应排在前5位的组合分别是四-444-1208×C12、四-444-1208×C79、四-444-1208×C84、Mo17-042×C40、四-444-1208×C38。
以53个玉米自交系为供体创造的85份掖81162回交导入系(BC3F6)为材料,评价其产量及相关性状,并将供试回交导入系与分属不同类群的4个测验种按照NCⅡ设计配制344个杂交组合,评价供试回交导入系的配合力水平。结果表明,C22、C39、C40、C46、C47、C61、C69、C75和C85等9个回交导入系各有6个性状上优于轮回亲本。回交导入系C14、C64各有5个产量相关性状一般配合力效应优于轮回亲本,C06、C26、C28、C29、C30、C43、C69、C73、C79和C84各有4个产量相关性状一般配合力效应值优于轮回亲本。单株产量特殊配合力效应排在前5位的组合分别是四-444-1208×C12、四-444-1208×C79、四-444-1208×C84、Mo17-042×C40、四-444-1208×C38。
2016, 24(3):15-19.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160303
摘要:
基于田间试验统计和SSR标记的遗传多样性分析,分析4个供体对优良热带玉米自交系QR273改良效应。结果表明,不同供体间的6个性状在P=0.05水平上存在显著差异,以自交系QB572、QB576和T32为供体,改良系与QR273在穗长性状上有不同程度的减少;在穗粗和穗行数上多数改良系得以提高。不同供体大多数性状的表型变异系数变化幅度小,比对照增产10%以上的组合均由供体QB576和T32所提供。基于SSR分子标记分析结果,从146对引物中用筛选出的清晰稳定的引物42对,对33份供试材料进行同源性位点扩增,共检测到162个等位基因变异,平均每个点检测到等位基因数位3.9个,变化范围1~6个。每个位点的PIC值变幅为0.0795~0.5159,平均为0.2838。通过UPGMA和主坐标分析,将供试材料被划为4个类群,第Ⅰ类群包括除QB2147、QB2188、QB1955、QB2163和QB2164外其他QR273改良系;第Ⅱ类群为QB2147;第Ⅲ类群为QB2188、T32、QB572和QB576;第Ⅳ类群为QB1955、QB2163、QB2164和QB48。
基于田间试验统计和SSR标记的遗传多样性分析,分析4个供体对优良热带玉米自交系QR273改良效应。结果表明,不同供体间的6个性状在P=0.05水平上存在显著差异,以自交系QB572、QB576和T32为供体,改良系与QR273在穗长性状上有不同程度的减少;在穗粗和穗行数上多数改良系得以提高。不同供体大多数性状的表型变异系数变化幅度小,比对照增产10%以上的组合均由供体QB576和T32所提供。基于SSR分子标记分析结果,从146对引物中用筛选出的清晰稳定的引物42对,对33份供试材料进行同源性位点扩增,共检测到162个等位基因变异,平均每个点检测到等位基因数位3.9个,变化范围1~6个。每个位点的PIC值变幅为0.0795~0.5159,平均为0.2838。通过UPGMA和主坐标分析,将供试材料被划为4个类群,第Ⅰ类群包括除QB2147、QB2188、QB1955、QB2163和QB2164外其他QR273改良系;第Ⅱ类群为QB2147;第Ⅲ类群为QB2188、T32、QB572和QB576;第Ⅳ类群为QB1955、QB2163、QB2164和QB48。
2016, 24(3):20-25.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160304
摘要:
基于实验室前期构建的吉846(高抗)/掖3189(感病)含273个家系的F7重组自交系(RIL)群体的连锁图谱,进一步筛选多态性的SSR标记加密图谱,结合3年抗病鉴定结果对玉米抗丝黑穗病进行QTL定位。结果表明,将亲本间存在差异的66个新SSR标记加密到遗传图谱中,构建含160个SSR标记和49个AFLP标记的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组3302.8 cM,平均图距15.8 cM。应用完备区间作图法共检测到3个抗丝黑穗病相关QTL,分别位于染色体bin2.09、bin3.04和bin9.04区域。利用混合线性模型法检测到7个未报道的抗病相关QTL,分别位于染色体bin2.05、bin6.02、bin8.05、bin9.01、bin10.03和bin10.07区域。
基于实验室前期构建的吉846(高抗)/掖3189(感病)含273个家系的F7重组自交系(RIL)群体的连锁图谱,进一步筛选多态性的SSR标记加密图谱,结合3年抗病鉴定结果对玉米抗丝黑穗病进行QTL定位。结果表明,将亲本间存在差异的66个新SSR标记加密到遗传图谱中,构建含160个SSR标记和49个AFLP标记的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组3302.8 cM,平均图距15.8 cM。应用完备区间作图法共检测到3个抗丝黑穗病相关QTL,分别位于染色体bin2.09、bin3.04和bin9.04区域。利用混合线性模型法检测到7个未报道的抗病相关QTL,分别位于染色体bin2.05、bin6.02、bin8.05、bin9.01、bin10.03和bin10.07区域。
2016, 24(3):26-30.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160305
摘要:
为研究高密度胁迫下穗上节间距的遗传机制,以豫82×沈137的重组近交系(RIL)群体为材料,构建一张包含有1114个位点的SNP标记的遗传连锁图谱,图谱总长度为1821.79 cM,标记平均间距为1.64 cM。利用复合区间作图法在60000株/hm2密度下共检测到11个、120000株/hm2密度下检测到12个穗上节间距的QTL,位于第6染色体上的QTLqForILL6-2/qForILG6在两种密度下同时被检测到,表明该QTL均能稳定表达;位于第9染色体上的qThiILL9/qForILL9-1在60000株/hm2的密度下同时被检测到,解释穗上节间距遗传变异的8.67%和10.61%,在120000株/hm2密度下未被检测到,表明此QTL在低密度下特异表达调控穗上节间距3、4。在高密度下检测到qSixILG6和qSixILG10分别解释穗上节间距6遗传变异的16.97%和13.66%,说明该QTL在高密度环境下特异表达。
为研究高密度胁迫下穗上节间距的遗传机制,以豫82×沈137的重组近交系(RIL)群体为材料,构建一张包含有1114个位点的SNP标记的遗传连锁图谱,图谱总长度为1821.79 cM,标记平均间距为1.64 cM。利用复合区间作图法在60000株/hm2密度下共检测到11个、120000株/hm2密度下检测到12个穗上节间距的QTL,位于第6染色体上的QTLqForILL6-2/qForILG6在两种密度下同时被检测到,表明该QTL均能稳定表达;位于第9染色体上的qThiILL9/qForILL9-1在60000株/hm2的密度下同时被检测到,解释穗上节间距遗传变异的8.67%和10.61%,在120000株/hm2密度下未被检测到,表明此QTL在低密度下特异表达调控穗上节间距3、4。在高密度下检测到qSixILG6和qSixILG10分别解释穗上节间距6遗传变异的16.97%和13.66%,说明该QTL在高密度环境下特异表达。
2016, 24(3):31-35.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160306
摘要:
采用Northern杂交对玉米S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因ZmSAMS1在玉米幼苗期根、茎、叶中的表达及盐胁迫下外施不同甲基供体试剂处理下的表达进行分析。结果表明,ZmSAMS1在根、茎中均有表达,叶中信号较弱;盐胁迫外施甜菜碱、氯化胆碱、叶酸条件下该基因表达量不同,推测ZmSAMS1可能参与盐胁迫下玉米根茎木质化和栓质化过程。荧光实时定量PCR分析表明,ZmSAMS1在干旱和高温胁迫下表达量上调幅度较大,在盐、低温和ABA胁迫下表达量上调或下调幅度较小,揭示ZmSAMS1可能参与干旱、高温等逆境胁迫应答。
采用Northern杂交对玉米S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因ZmSAMS1在玉米幼苗期根、茎、叶中的表达及盐胁迫下外施不同甲基供体试剂处理下的表达进行分析。结果表明,ZmSAMS1在根、茎中均有表达,叶中信号较弱;盐胁迫外施甜菜碱、氯化胆碱、叶酸条件下该基因表达量不同,推测ZmSAMS1可能参与盐胁迫下玉米根茎木质化和栓质化过程。荧光实时定量PCR分析表明,ZmSAMS1在干旱和高温胁迫下表达量上调幅度较大,在盐、低温和ABA胁迫下表达量上调或下调幅度较小,揭示ZmSAMS1可能参与干旱、高温等逆境胁迫应答。
2016, 24(3):36-41.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160307
摘要:
以转来自耐盐植物异苞滨藜的甜菜碱醛脱氢酶基因(BADH)玉米T8代株系BZ-136及受体对照自交系郑58(耐盐)为试材,采用盆栽种植方法,分析转基因植株中外源基因的表达情况,检测耐盐相关生理指标。结果表明,转基因株系BZ-136中的BADH酶活性及甜菜碱含量显著高于受体对照,随着盐胁迫时间的延长,其表达量先增加后减少,在胁迫7 d时分别达到了最大值。转基因株系幼苗株高和干重从盐胁迫第3天开始显著高于对照,鲜重和含水量在胁迫第5天和第7天时转基因株系显著高于对照;转基因株系根总体积显著高于对照,直径和根尖数在胁迫第5天时显著高于对照;转基因株系电导率和丙二醛含量均低于对照,分别在胁迫第3天和第7天开始达显著差异,叶绿素含量高于受体对照,从第3天开始二者差异达显著水平。由于外源BADH基因的表达显著提高了基因株系的耐盐性。
以转来自耐盐植物异苞滨藜的甜菜碱醛脱氢酶基因(BADH)玉米T8代株系BZ-136及受体对照自交系郑58(耐盐)为试材,采用盆栽种植方法,分析转基因植株中外源基因的表达情况,检测耐盐相关生理指标。结果表明,转基因株系BZ-136中的BADH酶活性及甜菜碱含量显著高于受体对照,随着盐胁迫时间的延长,其表达量先增加后减少,在胁迫7 d时分别达到了最大值。转基因株系幼苗株高和干重从盐胁迫第3天开始显著高于对照,鲜重和含水量在胁迫第5天和第7天时转基因株系显著高于对照;转基因株系根总体积显著高于对照,直径和根尖数在胁迫第5天时显著高于对照;转基因株系电导率和丙二醛含量均低于对照,分别在胁迫第3天和第7天开始达显著差异,叶绿素含量高于受体对照,从第3天开始二者差异达显著水平。由于外源BADH基因的表达显著提高了基因株系的耐盐性。
2016, 24(3):42-50.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160308
摘要:
以玉米自交系吉818和富含蛋氨酸(Met)的BSSS53为材料,克隆编码超高蛋氨酸18kD δ-醇溶蛋白(18kD δ-zein)的dzs18基因,并进行原核表达。结果表明,BSSS53中分离的目标DNA序列,其ORF内有8个碱基替换突变,第208个碱基C发生缺失,导致移码突变、产生截短的多肽链。从吉818中分离的目标DNA长度为741 bp,含有由648 bp构成的ORF,编码由215个氨基酸组成的超高蛋氨酸吉818-18kD-δ-zein。与参考序列相比,目标DNA序列中存在29个碱基替换突变、15个碱基的片段插入和3个碱基的片段缺失。吉818-18kD-δ-zein中Met残基数占27.9%,是10kD δ-zein的2倍,且比参考蛋白多20%,其中部蛋氨酸高密区(HMQR)内Met残基数占50.0%。玉米dzs18在原核细胞中的表达受菌株的影响,在大肠杆菌BL21(DE3)中不表达,在Rossetta(DE3)中正常表达。ITPG浓度在0.1~1.5 mmol/L范围内对目标蛋白的表达量没有明显影响;在1~5 h范围内,目标蛋白量随诱导时间的延长而增加,超过6 h,增加不明显。玉米dzs18基因在Rossetta(DE3)中表达的目标蛋白以包涵体即不溶性蛋白质颗粒形式存在。
以玉米自交系吉818和富含蛋氨酸(Met)的BSSS53为材料,克隆编码超高蛋氨酸18kD δ-醇溶蛋白(18kD δ-zein)的dzs18基因,并进行原核表达。结果表明,BSSS53中分离的目标DNA序列,其ORF内有8个碱基替换突变,第208个碱基C发生缺失,导致移码突变、产生截短的多肽链。从吉818中分离的目标DNA长度为741 bp,含有由648 bp构成的ORF,编码由215个氨基酸组成的超高蛋氨酸吉818-18kD-δ-zein。与参考序列相比,目标DNA序列中存在29个碱基替换突变、15个碱基的片段插入和3个碱基的片段缺失。吉818-18kD-δ-zein中Met残基数占27.9%,是10kD δ-zein的2倍,且比参考蛋白多20%,其中部蛋氨酸高密区(HMQR)内Met残基数占50.0%。玉米dzs18在原核细胞中的表达受菌株的影响,在大肠杆菌BL21(DE3)中不表达,在Rossetta(DE3)中正常表达。ITPG浓度在0.1~1.5 mmol/L范围内对目标蛋白的表达量没有明显影响;在1~5 h范围内,目标蛋白量随诱导时间的延长而增加,超过6 h,增加不明显。玉米dzs18基因在Rossetta(DE3)中表达的目标蛋白以包涵体即不溶性蛋白质颗粒形式存在。
2016, 24(3):51-56.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160309
摘要:
以玉米优良自交系郑58的子粒为材料,切取无菌苗的第1个茎节,上下各保留0.5 cm,接种于诱导培养基(1/2MS+0.3 mg/L NAA)培养,直接获得再生苗。腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)是玉米淀粉合成过程中的一个限速酶,AGPase酶大亚基(AGPL)是酶的调节中心,在玉米胞质中过表达能够提高玉米淀粉含量。利用农杆菌介导法将玉米AGPL基因导入郑58的茎节体系,转化后的茎节在含有3 mg/L双丙氨膦的1/2 MS培养基上进行筛选培养,对筛选后的抗性苗进行PCR和PCR-Southern blot检测,获得了4株转基因植株。
以玉米优良自交系郑58的子粒为材料,切取无菌苗的第1个茎节,上下各保留0.5 cm,接种于诱导培养基(1/2MS+0.3 mg/L NAA)培养,直接获得再生苗。腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)是玉米淀粉合成过程中的一个限速酶,AGPase酶大亚基(AGPL)是酶的调节中心,在玉米胞质中过表达能够提高玉米淀粉含量。利用农杆菌介导法将玉米AGPL基因导入郑58的茎节体系,转化后的茎节在含有3 mg/L双丙氨膦的1/2 MS培养基上进行筛选培养,对筛选后的抗性苗进行PCR和PCR-Southern blot检测,获得了4株转基因植株。
2016, 24(3):57-61.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160310
摘要:
利用SSR和SNP两种标记对H2321/J076/J076的BC1F1代群体进行分子标记辅助背景选择,比较两种标记在分子标记辅助背景选择上的应用效果。经筛选表明,40对SSR引物中在回交亲本间具有多态性的引物有6对。利用多态性引物对BC1代群体进行毛细管电泳检测结果表明,157个单株轮回亲本背景回复率在50%~100%,背景回复率为100%的单株有1株,背景回复率91.67%的单株有14株。利用MaizeSNP3072芯片分析后发现,104个多态性SNP位点可以将157株个体进行精细排序,背景回复率在51.92%~93.75%。比较SSR和SNP标记的背景选择结果,两种标记呈中等程度相关。在回交早代将SSR和SNP标记结合使用进行背景选择,可以实现大群体严选择,提高选择效率。
利用SSR和SNP两种标记对H2321/J076/J076的BC1F1代群体进行分子标记辅助背景选择,比较两种标记在分子标记辅助背景选择上的应用效果。经筛选表明,40对SSR引物中在回交亲本间具有多态性的引物有6对。利用多态性引物对BC1代群体进行毛细管电泳检测结果表明,157个单株轮回亲本背景回复率在50%~100%,背景回复率为100%的单株有1株,背景回复率91.67%的单株有14株。利用MaizeSNP3072芯片分析后发现,104个多态性SNP位点可以将157株个体进行精细排序,背景回复率在51.92%~93.75%。比较SSR和SNP标记的背景选择结果,两种标记呈中等程度相关。在回交早代将SSR和SNP标记结合使用进行背景选择,可以实现大群体严选择,提高选择效率。
2016, 24(3):62-68,77.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160311
摘要:
以2002~2014年国家鲜食糯玉米区域试验品种为材料,分析参试品种的产量、理化指标和品尝品质。结果表明,参试品种数量在2005年最多,达到116个,2008~2014年在60~76个。参试品种鲜果穗产量、生育期、出籽率、鲜百粒重、皮渣率和品尝品质品种间、区域间、年度间均有显著差异,变异系数以皮渣率最高,鲜果穗产量次之,品尝品质最低。1999~2014年共通过国家审定69个鲜食糯玉米品种,审定品种生育期较短,品尝品质总分较高,2007~2014年审定品种品尝品质总分在84.1~89.9。相关分析结果表明,鲜果穗产量、生育期和鲜百粒重极显著正相关,与出籽率和皮渣率极显著负相关;皮渣率与色泽、皮厚薄、品尝品质总分显著负相关。相关和回归分析结果表明,品尝评分的提高取决于各项参数的协同提高,对鲜食糯玉米品尝品质影响较大的指标是感观品质、气味风味、糯性和皮厚薄。
以2002~2014年国家鲜食糯玉米区域试验品种为材料,分析参试品种的产量、理化指标和品尝品质。结果表明,参试品种数量在2005年最多,达到116个,2008~2014年在60~76个。参试品种鲜果穗产量、生育期、出籽率、鲜百粒重、皮渣率和品尝品质品种间、区域间、年度间均有显著差异,变异系数以皮渣率最高,鲜果穗产量次之,品尝品质最低。1999~2014年共通过国家审定69个鲜食糯玉米品种,审定品种生育期较短,品尝品质总分较高,2007~2014年审定品种品尝品质总分在84.1~89.9。相关分析结果表明,鲜果穗产量、生育期和鲜百粒重极显著正相关,与出籽率和皮渣率极显著负相关;皮渣率与色泽、皮厚薄、品尝品质总分显著负相关。相关和回归分析结果表明,品尝评分的提高取决于各项参数的协同提高,对鲜食糯玉米品尝品质影响较大的指标是感观品质、气味风味、糯性和皮厚薄。
2016, 24(3):69-77.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160312
摘要:
以华美1号和郑单958为材料,以1.5万株为梯度,共设置12个密度处理,种植密度自1.5万株/hm2增至18万株/hm2,研究探讨高产高效春玉米的冠层结构特征和光合特性。结果表明,华美1号在12.0万株/hm2时产量达到最高,为15912.8 kg/hm2;郑单958在6.0万株/hm2时产量最高,为13685.9 kg/hm2。在适当高的种植密度内(华美1号为9.0万~13.5万株/hm2,郑单958为6.0万~9.0万株/hm2),华美1号吐丝期最大LAI达4.19~5.30,群体穗位层透光率达17.57%~23.79%;郑单958吐丝期最大LAI达4.71~6.54,群体穗位层透光率达17.77%~23.66%。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶片厚度、净光合速率和叶绿素相对含量均随密度增加而不同程度下降。华美1号穗位层及穗位层以上LAI占全株叶面积比例高,叶片小而厚,穗位层透光率好,各项冠层指标不同程度优于郑单958。
以华美1号和郑单958为材料,以1.5万株为梯度,共设置12个密度处理,种植密度自1.5万株/hm2增至18万株/hm2,研究探讨高产高效春玉米的冠层结构特征和光合特性。结果表明,华美1号在12.0万株/hm2时产量达到最高,为15912.8 kg/hm2;郑单958在6.0万株/hm2时产量最高,为13685.9 kg/hm2。在适当高的种植密度内(华美1号为9.0万~13.5万株/hm2,郑单958为6.0万~9.0万株/hm2),华美1号吐丝期最大LAI达4.19~5.30,群体穗位层透光率达17.57%~23.79%;郑单958吐丝期最大LAI达4.71~6.54,群体穗位层透光率达17.77%~23.66%。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶片厚度、净光合速率和叶绿素相对含量均随密度增加而不同程度下降。华美1号穗位层及穗位层以上LAI占全株叶面积比例高,叶片小而厚,穗位层透光率好,各项冠层指标不同程度优于郑单958。
2016, 24(3):78-84.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160313
摘要:
采用盆栽试验,依据单株产量、氮素吸收效率、氮素子粒生产效率和氮肥偏生产力对该区30个夏玉米品种进行聚类分析,将供试品种分为4种类型,高产氮高效型(Ⅰ)、高产氮中效型(Ⅱ)、中产氮中效型(Ⅲ)和低产氮低效型(Ⅳ)。经进一步相关分析和通径分析发现,单株产量、氮素吸收效率、氮素子粒生产效率和氮肥偏生产力间显著相关。开花期后,高产氮高效型(Ⅰ)夏玉米品种的氮素和干物质向子粒分配比例较高,氮转移量、转移效率、贡献率最高;低产氮低效型(Ⅳ)夏玉米品种向根、茎的分配比例较高,氮转移量、转移效率及贡献率最低。
采用盆栽试验,依据单株产量、氮素吸收效率、氮素子粒生产效率和氮肥偏生产力对该区30个夏玉米品种进行聚类分析,将供试品种分为4种类型,高产氮高效型(Ⅰ)、高产氮中效型(Ⅱ)、中产氮中效型(Ⅲ)和低产氮低效型(Ⅳ)。经进一步相关分析和通径分析发现,单株产量、氮素吸收效率、氮素子粒生产效率和氮肥偏生产力间显著相关。开花期后,高产氮高效型(Ⅰ)夏玉米品种的氮素和干物质向子粒分配比例较高,氮转移量、转移效率、贡献率最高;低产氮低效型(Ⅳ)夏玉米品种向根、茎的分配比例较高,氮转移量、转移效率及贡献率最低。
2016, 24(3):85-91.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160314
摘要:
以华美甜168和华美糯7号为试验材料,盆栽条件下在苗期、拔节期和抽雄吐丝期进行淹水处理,对淹水后两个鲜食玉米品种的形态特征、叶片理化特性及产量进行研究。结果表明,随着淹水历时的延长,两个鲜食玉米品种的形态特征、生理特性和产量变化的幅度增大。淹水降低鲜玉米的产量,穗行粒数减少是产量降低的主要因素。华美甜168以拔节期淹水减产最为严重;华美糯7号以抽雄吐丝期淹水影响最大。淹水使玉米株高增长率、新叶生长率下降,叶片中游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性升高。不同时期淹水后华美糯7号株高变化量与产量显著或极显著正相关,Pro、MDA含量和SOD酶活性与产量显著或极显著负相关。
以华美甜168和华美糯7号为试验材料,盆栽条件下在苗期、拔节期和抽雄吐丝期进行淹水处理,对淹水后两个鲜食玉米品种的形态特征、叶片理化特性及产量进行研究。结果表明,随着淹水历时的延长,两个鲜食玉米品种的形态特征、生理特性和产量变化的幅度增大。淹水降低鲜玉米的产量,穗行粒数减少是产量降低的主要因素。华美甜168以拔节期淹水减产最为严重;华美糯7号以抽雄吐丝期淹水影响最大。淹水使玉米株高增长率、新叶生长率下降,叶片中游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性升高。不同时期淹水后华美糯7号株高变化量与产量显著或极显著正相关,Pro、MDA含量和SOD酶活性与产量显著或极显著负相关。
2016, 24(3):92-98.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160315
摘要:
以YXD053和98A-04两个茎秆高糖自交系及Y6-1茎秆低糖自交系为材料,分析玉米棒三叶光合性状对玉米茎秆糖含量的影响。结果表明,3个自交系茎秆糖含量在雄穗始花期基本一致,雄穗始花后21 d茎秆糖含量差异最大。不同茎秆糖含量玉米自交系光合参数特征明显,与茎秆低糖自交系Y6-1相比,茎秆高糖自交系YXD053和98A-04光合速率有较长的高光合功能持续期,且在子粒发育后期有较高的光合速率。茎秆低糖自交系Y6-1胞间CO2浓度及蒸腾速率高于茎秆高糖自交系YXD053和98A-04,气孔导度及叶面积对茎秆糖含量的影响在2个茎秆高糖自交系之间表现不一致。乳熟期棒三叶光合速率可作为茎秆糖含量的选择指标。
以YXD053和98A-04两个茎秆高糖自交系及Y6-1茎秆低糖自交系为材料,分析玉米棒三叶光合性状对玉米茎秆糖含量的影响。结果表明,3个自交系茎秆糖含量在雄穗始花期基本一致,雄穗始花后21 d茎秆糖含量差异最大。不同茎秆糖含量玉米自交系光合参数特征明显,与茎秆低糖自交系Y6-1相比,茎秆高糖自交系YXD053和98A-04光合速率有较长的高光合功能持续期,且在子粒发育后期有较高的光合速率。茎秆低糖自交系Y6-1胞间CO2浓度及蒸腾速率高于茎秆高糖自交系YXD053和98A-04,气孔导度及叶面积对茎秆糖含量的影响在2个茎秆高糖自交系之间表现不一致。乳熟期棒三叶光合速率可作为茎秆糖含量的选择指标。
2016, 24(3):99-102.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160316
摘要:
采用溶液培养方法,研究茉莉酸对玉米幼苗叶片抗镉性的影响。结果表明,镉胁迫显著提高玉米叶片丙二醛(MDA)、H2O2含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,降低过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,降低叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量及生物量。与单独镉胁迫相比,外源茉莉酸处理可显著提高镉胁迫下叶片CAT、POD、APX和GR活性,显著提高叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量及生物量,显著降低镉胁迫下叶片MDA和H2O2含量,从而缓解其造成的伤害。结果表明,外源茉莉酸可明显提高玉米幼苗叶片的抗氧化能力和光合色素含量,从而增加生物量的积累,缓解镉胁迫造成的伤害。
采用溶液培养方法,研究茉莉酸对玉米幼苗叶片抗镉性的影响。结果表明,镉胁迫显著提高玉米叶片丙二醛(MDA)、H2O2含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,降低过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,降低叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量及生物量。与单独镉胁迫相比,外源茉莉酸处理可显著提高镉胁迫下叶片CAT、POD、APX和GR活性,显著提高叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量及生物量,显著降低镉胁迫下叶片MDA和H2O2含量,从而缓解其造成的伤害。结果表明,外源茉莉酸可明显提高玉米幼苗叶片的抗氧化能力和光合色素含量,从而增加生物量的积累,缓解镉胁迫造成的伤害。
2016, 24(3):103-109.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160317
摘要:
以26个夏玉米杂交种为材料,分析不同玉米杂交种收获时子粒含水量及影响生理成熟后子粒脱水速率的粒型、主要成分含量等相关因素。结果表明,不同玉米杂交种在收获期子粒含水量、生理成熟后平均脱水速率、阶段性脱水速率、粒型、主要成分含量等方面均存在极显著差异。子粒生理成熟后不同阶段脱水速率间比较,前期脱水速率 >中期脱水速率 >后期脱水速率。相关分析表明,收获期子粒含水量与粒型(粒长×粒厚/粒宽)、子粒淀粉含量呈显著负相关,与子粒脂肪含量呈极显著正相关。表明生理成熟后脱水较快品种的理想粒型为较高的粒型参数值。
以26个夏玉米杂交种为材料,分析不同玉米杂交种收获时子粒含水量及影响生理成熟后子粒脱水速率的粒型、主要成分含量等相关因素。结果表明,不同玉米杂交种在收获期子粒含水量、生理成熟后平均脱水速率、阶段性脱水速率、粒型、主要成分含量等方面均存在极显著差异。子粒生理成熟后不同阶段脱水速率间比较,前期脱水速率 >中期脱水速率 >后期脱水速率。相关分析表明,收获期子粒含水量与粒型(粒长×粒厚/粒宽)、子粒淀粉含量呈显著负相关,与子粒脂肪含量呈极显著正相关。表明生理成熟后脱水较快品种的理想粒型为较高的粒型参数值。
2016, 24(3):110-116.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160318
摘要:
以早熟杂交玉米品种新玉29号、新玉35号以及晚熟品种郑单958和先玉335种子为材料,测定授粉后不同时期种子发芽指数、活力指数、田间出苗率,分析种子活力与成熟度的关系。结果表明,在新疆地区早熟玉米品种在授粉后45~48 d(黑层出现前3~6 d)、含水量29.1%~34.3%时收获可获较得高活力种子;晚熟品种在授粉后54~57 d(黑层出现前3~6 d)、含水量34.7%~38.1%时收获可获得高活力种子。
以早熟杂交玉米品种新玉29号、新玉35号以及晚熟品种郑单958和先玉335种子为材料,测定授粉后不同时期种子发芽指数、活力指数、田间出苗率,分析种子活力与成熟度的关系。结果表明,在新疆地区早熟玉米品种在授粉后45~48 d(黑层出现前3~6 d)、含水量29.1%~34.3%时收获可获较得高活力种子;晚熟品种在授粉后54~57 d(黑层出现前3~6 d)、含水量34.7%~38.1%时收获可获得高活力种子。
2016, 24(3):117-122,130.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160319
摘要:
通过设计不同的播种时期和种植密度,研究不同处理造成的温光生态条件和群体结构差异对玉米不同部位子粒灌浆的影响。结果表明,播期和种植密度对玉米中部子粒灌浆速率影响主要表现在灌浆后期,密度影响较大;播期和种植密度对玉米顶部子粒灌浆速率主要是阶段性影响。播期对玉米中部子粒含水率影响较大,种植密度对玉米中部子粒含水率没有影响。
通过设计不同的播种时期和种植密度,研究不同处理造成的温光生态条件和群体结构差异对玉米不同部位子粒灌浆的影响。结果表明,播期和种植密度对玉米中部子粒灌浆速率影响主要表现在灌浆后期,密度影响较大;播期和种植密度对玉米顶部子粒灌浆速率主要是阶段性影响。播期对玉米中部子粒含水率影响较大,种植密度对玉米中部子粒含水率没有影响。
2016, 24(3):123-130.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160320
摘要:
通过3年定位试验,研究两种栽培方式下不同氮素输入处理秋收后的土壤无机氮积累,分析东北春玉米高产田的土壤无机氮运移规律。研究结果表明,高产栽培方式可显著提高产量,平均较习惯栽培方式增产33.7%。硝态氮是农田土壤无机氮的主要组分,平均占到87.1%,土壤无机氮含量随施氮量的增加而增加,通过优化栽培措施可以有效降低土壤硝态氮的下移趋势;当降雨量较大时,70~100 cm土壤中硝态氮会随施氮量的增加而大量累积。综合考虑产量与环境效益,应适当减少基肥用量,从而降低土壤中硝态氮淋失风险。
通过3年定位试验,研究两种栽培方式下不同氮素输入处理秋收后的土壤无机氮积累,分析东北春玉米高产田的土壤无机氮运移规律。研究结果表明,高产栽培方式可显著提高产量,平均较习惯栽培方式增产33.7%。硝态氮是农田土壤无机氮的主要组分,平均占到87.1%,土壤无机氮含量随施氮量的增加而增加,通过优化栽培措施可以有效降低土壤硝态氮的下移趋势;当降雨量较大时,70~100 cm土壤中硝态氮会随施氮量的增加而大量累积。综合考虑产量与环境效益,应适当减少基肥用量,从而降低土壤中硝态氮淋失风险。
2016, 24(3):131-137.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160321
摘要:
通过研究不同基施比例的缓释尿素与滴灌玉米土壤氮素供应、氮素吸收利用以及农田氮素平衡的相互关系,明确缓释尿素在滴灌玉米上作基肥施用并探讨其施用的适宜基施比例。结果表明,基施缓释尿素对比普通尿素增加了土壤硝态氮和铵态氮含量,缓释尿素处理土壤无机氮积累量表现为富集现象,不施氮处理则表现为负积累效应;土壤氮素含量随基施比例的增加而降低。玉米产量、氮肥利用率和农学效率随缓释尿素基施比例的增大表现为先增加后降低的趋势,土壤氮素表观损失量和氮素盈余量随基施比例的增大均先降后增。以缓释尿素50%作基肥的玉米产量及氮肥利用率较高,土壤氮素表观损失量较低。
通过研究不同基施比例的缓释尿素与滴灌玉米土壤氮素供应、氮素吸收利用以及农田氮素平衡的相互关系,明确缓释尿素在滴灌玉米上作基肥施用并探讨其施用的适宜基施比例。结果表明,基施缓释尿素对比普通尿素增加了土壤硝态氮和铵态氮含量,缓释尿素处理土壤无机氮积累量表现为富集现象,不施氮处理则表现为负积累效应;土壤氮素含量随基施比例的增加而降低。玉米产量、氮肥利用率和农学效率随缓释尿素基施比例的增大表现为先增加后降低的趋势,土壤氮素表观损失量和氮素盈余量随基施比例的增大均先降后增。以缓释尿素50%作基肥的玉米产量及氮肥利用率较高,土壤氮素表观损失量较低。
2016, 24(3):138-146.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160322
摘要:
以玉米品种兴民18为研究材料,设置高氮和低氮两个氮水平,通过盆栽人工控水的方式进行干旱和复水处理,分析干旱胁迫下氮肥对玉米叶片衰老和叶片碳氮平衡的影响,研究碳氮平衡和叶片衰老及抗旱性的关系。研究结果表明,在干旱胁迫下,高氮处理下增加了玉米对干旱的敏感性,加快了干旱胁迫下玉米叶片的衰老进程;干旱胁迫下碳氮比显著升高,说明碳氮平衡可能参与了干旱诱导的叶片衰老调控。在干旱胁迫及复水条件下,干旱条件下高氮处理的碳氮比相较于低氮处理增加幅度更大,碳氮平衡受干旱破坏程度更严重,说明高氮并不能增加干旱胁迫后下部衰老叶片中的氮浓度,也不能缓解干旱胁迫引起的碳氮失衡。干旱胁迫下高氮导致碳氮失衡加剧,可能是高氮增加了玉米对干旱的敏感性和叶片加速衰老的原因之一。
以玉米品种兴民18为研究材料,设置高氮和低氮两个氮水平,通过盆栽人工控水的方式进行干旱和复水处理,分析干旱胁迫下氮肥对玉米叶片衰老和叶片碳氮平衡的影响,研究碳氮平衡和叶片衰老及抗旱性的关系。研究结果表明,在干旱胁迫下,高氮处理下增加了玉米对干旱的敏感性,加快了干旱胁迫下玉米叶片的衰老进程;干旱胁迫下碳氮比显著升高,说明碳氮平衡可能参与了干旱诱导的叶片衰老调控。在干旱胁迫及复水条件下,干旱条件下高氮处理的碳氮比相较于低氮处理增加幅度更大,碳氮平衡受干旱破坏程度更严重,说明高氮并不能增加干旱胁迫后下部衰老叶片中的氮浓度,也不能缓解干旱胁迫引起的碳氮失衡。干旱胁迫下高氮导致碳氮失衡加剧,可能是高氮增加了玉米对干旱的敏感性和叶片加速衰老的原因之一。
2016, 24(3):147-152.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160323
摘要:
玉米从播种到成熟,经历若干个生育阶段和生育时期,在每个生育时期对养分的需求不同,总体呈先增长后下降的趋势,在大喇叭口期达到最大。根据玉米不同生长阶段的需肥特点,有针对性地施加追肥,是玉米高产与稳产的重要保障。本文对我国玉米追肥机械的研究现状进行梳理和总结,对不同种类追肥机械的工作原理和结构特点进行分析,并列出各类机型中具有代表性的机具和生产厂家。对我国玉米追肥机械的发展前景进行展望。
玉米从播种到成熟,经历若干个生育阶段和生育时期,在每个生育时期对养分的需求不同,总体呈先增长后下降的趋势,在大喇叭口期达到最大。根据玉米不同生长阶段的需肥特点,有针对性地施加追肥,是玉米高产与稳产的重要保障。本文对我国玉米追肥机械的研究现状进行梳理和总结,对不同种类追肥机械的工作原理和结构特点进行分析,并列出各类机型中具有代表性的机具和生产厂家。对我国玉米追肥机械的发展前景进行展望。
2016, 24(3):153-161.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160324
摘要:
在10℃黑暗条件下进行室内土培接种实验,评价玉米秸秆低温降解复合菌系GF-20对玉米秸秆的促分解作用及对土壤微生物群落多样性的影响。在接种后15、30、45和60 d分别测定GF-20及对照菌剂LK和SM的玉米秸秆降解率及土壤微生物群落结构。结果表明,与未施菌剂对照(CK)相比,施用菌剂在一定程度上加快玉米秸秆的分解,以低温高效菌剂GF-20效果最佳,可明显加快秸秆分解进程。利用16SrDNA-PCR-DGGE技术检测土壤微生物群落的多样性,与未施菌剂对照(CK)和无秸秆无菌剂的空白对照(B)相比,施用菌剂对土壤细菌群落结构产生较大的影响,可显著提高土壤细菌富度(S)和多样性指数(H),表现为GF-20 >LK >SM >CK >B;各处理之间的种群均匀度指数(E)差异不显著。玉米秸秆添加促腐解菌剂,可有效加快秸秆分解,增加土壤微生物群落多样性。
在10℃黑暗条件下进行室内土培接种实验,评价玉米秸秆低温降解复合菌系GF-20对玉米秸秆的促分解作用及对土壤微生物群落多样性的影响。在接种后15、30、45和60 d分别测定GF-20及对照菌剂LK和SM的玉米秸秆降解率及土壤微生物群落结构。结果表明,与未施菌剂对照(CK)相比,施用菌剂在一定程度上加快玉米秸秆的分解,以低温高效菌剂GF-20效果最佳,可明显加快秸秆分解进程。利用16SrDNA-PCR-DGGE技术检测土壤微生物群落的多样性,与未施菌剂对照(CK)和无秸秆无菌剂的空白对照(B)相比,施用菌剂对土壤细菌群落结构产生较大的影响,可显著提高土壤细菌富度(S)和多样性指数(H),表现为GF-20 >LK >SM >CK >B;各处理之间的种群均匀度指数(E)差异不显著。玉米秸秆添加促腐解菌剂,可有效加快秸秆分解,增加土壤微生物群落多样性。
2016, 24(3):162-166.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160325
摘要:
通过对吉林省玉米带样本县农作物及水稻、玉米、大豆种植结构演变及现状的统计,分析得出种植结构不合理的影响因素包括自然条件因素、政策因素、收益因素、科技因素和传统因素,提出玉米与大豆轮作、玉米与其他杂粮作物轮作和玉米内部不同品种间的调整为吉林省玉米带种植结构优化措施。
通过对吉林省玉米带样本县农作物及水稻、玉米、大豆种植结构演变及现状的统计,分析得出种植结构不合理的影响因素包括自然条件因素、政策因素、收益因素、科技因素和传统因素,提出玉米与大豆轮作、玉米与其他杂粮作物轮作和玉米内部不同品种间的调整为吉林省玉米带种植结构优化措施。
