2020年第28卷第1期文章目次
2020, 28(1):1-8.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200101
摘要:
四川农业大学于上世纪80年代，提出直接从热带种质选育自交系与温带种质自交系杂交，将温、热带种质的优点结合到杂交一代的西南玉米育种新思路，从Suwan-1群体中成功选育了自交系S37（苏37），构建了"温带种质自交系×热带种质自交系"的杂优模式。在此基础上，不断总结西南玉米育种的成功经验，经过研究和发展，又提出将西南玉米育种用种质划分为Reid（瑞德）、Non-Reid（非瑞德）和Tropical（热带）3个类群，其两两组配，可构成"Reid×Non-Reid（浅丘、河谷组配模式）、Reid×Tropical和Non-Reid×Tropical（深丘、山区组配模式）"三角形杂优组配模式。本文系统回顾了我国西南玉米育种中热带种质利用、杂种优势群划分及杂优模式研究与应用的发展历程，并对今后的发展趋势进行分析。
四川农业大学于上世纪80年代，提出直接从热带种质选育自交系与温带种质自交系杂交，将温、热带种质的优点结合到杂交一代的西南玉米育种新思路，从Suwan-1群体中成功选育了自交系S37（苏37），构建了"温带种质自交系×热带种质自交系"的杂优模式。在此基础上，不断总结西南玉米育种的成功经验，经过研究和发展，又提出将西南玉米育种用种质划分为Reid（瑞德）、Non-Reid（非瑞德）和Tropical（热带）3个类群，其两两组配，可构成"Reid×Non-Reid（浅丘、河谷组配模式）、Reid×Tropical和Non-Reid×Tropical（深丘、山区组配模式）"三角形杂优组配模式。本文系统回顾了我国西南玉米育种中热带种质利用、杂种优势群划分及杂优模式研究与应用的发展历程，并对今后的发展趋势进行分析。
2020, 28(1):9-16,24.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200102
摘要:
玉米育种的关键在于自交系的选拔。优良自交系选育的质量和速度决定了组配杂交种的水平和表现。传统的自交系选育方法所需周期长、规模大、费时费力，已不能适应现代市场对于新品种的需求。目前，最好的方法是双单倍体育种方法，此方法通过单倍体诱导系可以诱导产生10%左右的母本单倍体种子，经过加倍处理，即可获得100%纯合的自交系。杂交诱导单倍体育种方法的根基是诱导系的创制与诱导率提升。
玉米育种的关键在于自交系的选拔。优良自交系选育的质量和速度决定了组配杂交种的水平和表现。传统的自交系选育方法所需周期长、规模大、费时费力，已不能适应现代市场对于新品种的需求。目前，最好的方法是双单倍体育种方法，此方法通过单倍体诱导系可以诱导产生10%左右的母本单倍体种子，经过加倍处理，即可获得100%纯合的自交系。杂交诱导单倍体育种方法的根基是诱导系的创制与诱导率提升。
2020, 28(1):17-24.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200103
摘要:
以美国玉米种质为基础材料创制出自交系XZ966-14，经改良后育成WZ049、WZ0714、WZ126、WZ1422和WZ1423共5个衍生系，采用NCⅡ交配设计测定XZ966-14及其衍生系的配合力，应用全基因组SNP芯片技术检测XZ966-14及其衍生系的遗传潜势。结果表明，XZ966-14产量配合力高，与Reid、旅大红骨种质衍生系杂交有较强杂交优势。该自交系的衍生系产量配合力好，与旅大红骨种质衍生系、PN（PA和PB）种质衍生系杂交有较强杂交优势。全基因组SNP芯片检测结果显示，WZ049、WZ0714、WZ126在第1~10染色体上均遗传了XZ966-14基因组片段，其长度占整条染色体总长的比例最大为100%，最小为3.04%；XZ966-14第4、6、7染色体上具有较强的遗传传递能力，能将其大部分甚至全部遗传信息稳定传递给所有衍生系；第2、3染色体也有较强的遗传传递能力，能将其大量遗传信息传递给大部分衍生系。在产量配合力育种方面，XZ966-14还有较大的育种潜力。
以美国玉米种质为基础材料创制出自交系XZ966-14，经改良后育成WZ049、WZ0714、WZ126、WZ1422和WZ1423共5个衍生系，采用NCⅡ交配设计测定XZ966-14及其衍生系的配合力，应用全基因组SNP芯片技术检测XZ966-14及其衍生系的遗传潜势。结果表明，XZ966-14产量配合力高，与Reid、旅大红骨种质衍生系杂交有较强杂交优势。该自交系的衍生系产量配合力好，与旅大红骨种质衍生系、PN（PA和PB）种质衍生系杂交有较强杂交优势。全基因组SNP芯片检测结果显示，WZ049、WZ0714、WZ126在第1~10染色体上均遗传了XZ966-14基因组片段，其长度占整条染色体总长的比例最大为100%，最小为3.04%；XZ966-14第4、6、7染色体上具有较强的遗传传递能力，能将其大部分甚至全部遗传信息稳定传递给所有衍生系；第2、3染色体也有较强的遗传传递能力，能将其大量遗传信息传递给大部分衍生系。在产量配合力育种方面，XZ966-14还有较大的育种潜力。
2020, 28(1):25-30.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200104
摘要:
采用多个测验种逐代跟踪测定诱导率的方法，利用俄罗斯引进的单倍体诱导系资源，经过5年7代选育出辽诱系列玉米单倍体诱导系辽诱1号、辽诱2号、辽诱3号和辽诱4号。对22个品种的诱导效果试验表明，辽诱1号、辽诱2号、辽诱3号和辽诱4号的综合诱导率分别为6.85%、7.53%、6.66%和6.03%，比对照高诱五号分别高出0.6倍、0.8倍、0.6倍和0.4倍。诱导基因检测结果表明，辽诱系列诱导系具有诱导率高、花粉量大、抗病、抗倒、易繁殖等优良特性，且存在和高诱五号共同的诱导基因GRMZM2G471240，是开展玉米单倍体育种的理想诱导系。
采用多个测验种逐代跟踪测定诱导率的方法，利用俄罗斯引进的单倍体诱导系资源，经过5年7代选育出辽诱系列玉米单倍体诱导系辽诱1号、辽诱2号、辽诱3号和辽诱4号。对22个品种的诱导效果试验表明，辽诱1号、辽诱2号、辽诱3号和辽诱4号的综合诱导率分别为6.85%、7.53%、6.66%和6.03%，比对照高诱五号分别高出0.6倍、0.8倍、0.6倍和0.4倍。诱导基因检测结果表明，辽诱系列诱导系具有诱导率高、花粉量大、抗病、抗倒、易繁殖等优良特性，且存在和高诱五号共同的诱导基因GRMZM2G471240，是开展玉米单倍体育种的理想诱导系。
2020, 28(1):31-36.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200105
摘要:
以365份遗传背景丰富的玉米自交系为材料，采用自主研发的55K芯片，在海南三亚、河南新乡和北京顺义3个环境下对玉米自交系株高进行全基因组关联分析（Genome-wide association study，GWAS）。结果表明，株高在3个环境下变异非常丰富，有从低纬度到高纬度逐渐增加的趋势，株高在基因型、环境、基因型与环境互作方面均达极显著差异水平。全基因组关联分析表明，不同环境下均检测到与株高显著关联的位点，在第1、3、5、6、7、8号染色体上均发现了显著关联的SNP。新乡和顺义环境下，在bin5.05区段发现了显著关联的SNP；三亚和顺义环境下，在bin6.05区段发现了显著关联的SNP。对关联分析显著的SNP位点比对到B73参考基因组上，在maizeGDB网站上得到22个最可能的候选基因，为探索玉米株高遗传机制提供参考。
以365份遗传背景丰富的玉米自交系为材料，采用自主研发的55K芯片，在海南三亚、河南新乡和北京顺义3个环境下对玉米自交系株高进行全基因组关联分析（Genome-wide association study，GWAS）。结果表明，株高在3个环境下变异非常丰富，有从低纬度到高纬度逐渐增加的趋势，株高在基因型、环境、基因型与环境互作方面均达极显著差异水平。全基因组关联分析表明，不同环境下均检测到与株高显著关联的位点，在第1、3、5、6、7、8号染色体上均发现了显著关联的SNP。新乡和顺义环境下，在bin5.05区段发现了显著关联的SNP；三亚和顺义环境下，在bin6.05区段发现了显著关联的SNP。对关联分析显著的SNP位点比对到B73参考基因组上，在maizeGDB网站上得到22个最可能的候选基因，为探索玉米株高遗传机制提供参考。
2020, 28(1):37-44.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200106
摘要:
利用掖478为轮回亲本、齐319为供体亲本构建的染色体片段代换系CL137为父本，与掖478杂交构建近等基因系F2分离群体，根据齐319、掖478重测序数据开发在双亲中具有多态性的Indel分子标记，在两个环境中对控制玉米株高的10号染色体QTL进行定位。结果表明，2017年的株高表型将QTL定位到标记mk8-bnlg1655之间，位于83.86~85.34 Mb（B73 RefGen_v3）的1.5 Mb区间，表型贡献率为7.57%；2018年株高表型将株高QTL定位到标记mk5-bnlg1655之间，位于82.76~85.34 Mb的2.5 Mb区间，表型贡献率为5.75%。同时检测发现，该QTL主要以加性效应为主，显性效应较小。通过对所定位的QTL重合区间内的基因进行功能注释，预测可能控制株高的候选基因，为后续精细定位第10号染色体株高QTL以及探索候选基因功能机制提供研究基础。
利用掖478为轮回亲本、齐319为供体亲本构建的染色体片段代换系CL137为父本，与掖478杂交构建近等基因系F2分离群体，根据齐319、掖478重测序数据开发在双亲中具有多态性的Indel分子标记，在两个环境中对控制玉米株高的10号染色体QTL进行定位。结果表明，2017年的株高表型将QTL定位到标记mk8-bnlg1655之间，位于83.86~85.34 Mb（B73 RefGen_v3）的1.5 Mb区间，表型贡献率为7.57%；2018年株高表型将株高QTL定位到标记mk5-bnlg1655之间，位于82.76~85.34 Mb的2.5 Mb区间，表型贡献率为5.75%。同时检测发现，该QTL主要以加性效应为主，显性效应较小。通过对所定位的QTL重合区间内的基因进行功能注释，预测可能控制株高的候选基因，为后续精细定位第10号染色体株高QTL以及探索候选基因功能机制提供研究基础。
2020, 28(1):45-50,58.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200107
摘要:
以玉米光周期敏感基因ZmDPS10-2的核心启动子（1 148 bp）为诱饵，采用酵母单杂交技术，从热带玉米自交系酵母单杂交文库中，筛选到33个与ZmDPS10-2的启动子相互作用的蛋白，并根据基因功能注释，从中选出了4个与光周期响应和逆境响应相关的蛋白PAO4、RPL23A、bZIP60和BAG。通过构建pGADT7载体做进一步回转验证，初步证实他们与候选基因启动子之间存在互作关系。结合启动子功能元件的预测，推测ZmDPS10-2候选基因可能在植物开花、ER胁迫、热胁迫等逆境调控途径中有一定的功能作用。
以玉米光周期敏感基因ZmDPS10-2的核心启动子（1 148 bp）为诱饵，采用酵母单杂交技术，从热带玉米自交系酵母单杂交文库中，筛选到33个与ZmDPS10-2的启动子相互作用的蛋白，并根据基因功能注释，从中选出了4个与光周期响应和逆境响应相关的蛋白PAO4、RPL23A、bZIP60和BAG。通过构建pGADT7载体做进一步回转验证，初步证实他们与候选基因启动子之间存在互作关系。结合启动子功能元件的预测，推测ZmDPS10-2候选基因可能在植物开花、ER胁迫、热胁迫等逆境调控途径中有一定的功能作用。
2020, 28(1):51-58.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200108
摘要:
采用同位素标记相对定量（iTRAQ）技术，对干旱胁迫条件下苗期玉米的蛋白质组学变化进行分析。结果表明，共检测到玉米幼苗中的207个蛋白在干旱胁迫后发生了显著的丰度变化。根据蛋白注释情况可将这些蛋白归入信号传导、渗透调节、蛋白合成与折叠、ROS清除、膜运输、转录相关、细胞结构与细胞周期、脂肪酸代谢、碳水化合物与能量代谢、光合作用与光呼吸等代谢途径。干旱胁迫后，涉及光反应和呼气作用的差异蛋白多表现为丰度上升；涉及碳水化合物及蛋白质合成差异蛋白多表现为丰度下降；与渗透调节相关的脱水蛋白、脯氨酸代谢和渗透胁迫相关的蛋白酶则显示为丰度上升。干旱胁迫还能导致植物体内活性氧大量产生，活性氧清除相关的酶类也会发生明显的丰度上升。根据研究结果推测，玉米苗期主要通过降低植株生长速率、减少水分散失、清除自由基等多种方式维持其在干旱胁迫条件下的生长发育过程。
采用同位素标记相对定量（iTRAQ）技术，对干旱胁迫条件下苗期玉米的蛋白质组学变化进行分析。结果表明，共检测到玉米幼苗中的207个蛋白在干旱胁迫后发生了显著的丰度变化。根据蛋白注释情况可将这些蛋白归入信号传导、渗透调节、蛋白合成与折叠、ROS清除、膜运输、转录相关、细胞结构与细胞周期、脂肪酸代谢、碳水化合物与能量代谢、光合作用与光呼吸等代谢途径。干旱胁迫后，涉及光反应和呼气作用的差异蛋白多表现为丰度上升；涉及碳水化合物及蛋白质合成差异蛋白多表现为丰度下降；与渗透调节相关的脱水蛋白、脯氨酸代谢和渗透胁迫相关的蛋白酶则显示为丰度上升。干旱胁迫还能导致植物体内活性氧大量产生，活性氧清除相关的酶类也会发生明显的丰度上升。根据研究结果推测，玉米苗期主要通过降低植株生长速率、减少水分散失、清除自由基等多种方式维持其在干旱胁迫条件下的生长发育过程。
2020, 28(1):59-64.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200109
摘要:
利用qRT-PCR和ELISA等方法测定转Cry1Ab-Ma基因玉米CM8101不同世代、不同组织目标基因表达量，开展玉米螟室内和田间生测鉴定，评价转Cry1Ab-Ma基因玉米CM8101对亚洲玉米螟的抗性。结果表明，Cry1Ab-Ma基因在CM8101各组织中均有表达，不同世代间目的基因的表达量无显著性差异，遗传稳定。室内生测结果表明，转基因玉米CM8101各组织均对亚洲玉米螟具有显著的杀虫效果，不同世代间玉米螟的存活率均无显著性差异。田间接虫鉴定结果表明，CM8101在T3、T4、T5世代的抗性等级均为1级，抗性水平为高抗。
利用qRT-PCR和ELISA等方法测定转Cry1Ab-Ma基因玉米CM8101不同世代、不同组织目标基因表达量，开展玉米螟室内和田间生测鉴定，评价转Cry1Ab-Ma基因玉米CM8101对亚洲玉米螟的抗性。结果表明，Cry1Ab-Ma基因在CM8101各组织中均有表达，不同世代间目的基因的表达量无显著性差异，遗传稳定。室内生测结果表明，转基因玉米CM8101各组织均对亚洲玉米螟具有显著的杀虫效果，不同世代间玉米螟的存活率均无显著性差异。田间接虫鉴定结果表明，CM8101在T3、T4、T5世代的抗性等级均为1级，抗性水平为高抗。
2020, 28(1):65-71.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200110
摘要:
以21份骨干玉米自交系为研究材料，播种后21 d进行5 d的高温处理，测定株高、茎粗、叶面积、地上鲜重、地上部干重、总干重、胚根长、地下部分干重、根冠比和SPAD值共10个性状的耐热系数，运用主成分分析、隶属函数法、聚类分析及灰色关联度相结合的方法，对玉米自交系的耐热性进行综合评价。结果表明，主成分分析将10个单项指标转换为3个相互独立的综合指标，代表了全部数据83.16%的信息量。通过隶属函数法技术综合耐热评价值（D），进行聚类分析，将21份自交系按耐热性强弱划分高耐热型、中耐热型、弱耐热型和热敏感型4类，筛选出2份高耐热型自交系KW4M029和DM08。总干重可以作为玉米自交系苗期简单、直观的耐热性鉴定指标。
以21份骨干玉米自交系为研究材料，播种后21 d进行5 d的高温处理，测定株高、茎粗、叶面积、地上鲜重、地上部干重、总干重、胚根长、地下部分干重、根冠比和SPAD值共10个性状的耐热系数，运用主成分分析、隶属函数法、聚类分析及灰色关联度相结合的方法，对玉米自交系的耐热性进行综合评价。结果表明，主成分分析将10个单项指标转换为3个相互独立的综合指标，代表了全部数据83.16%的信息量。通过隶属函数法技术综合耐热评价值（D），进行聚类分析，将21份自交系按耐热性强弱划分高耐热型、中耐热型、弱耐热型和热敏感型4类，筛选出2份高耐热型自交系KW4M029和DM08。总干重可以作为玉米自交系苗期简单、直观的耐热性鉴定指标。
2020, 28(1):72-78.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200111
摘要:
利用AMMI模型和GGE双标图，对2015年河北省夏播玉米区域试验中13个参试品种在10个试点的相关农艺性状进行分析，包括子粒产量、穗长和千粒重。结果表明，各农艺性状在不同基因型和环境间存在极显著差异，基因型和环境间存在极显著互作效应。参试品种丰产性表现较好的有龙华369、J1302、衡玉1182，丰产性表现较差的有澳玉698、JF33。衡玉1182、J1302、荃玉18、郑单958和龙华369品种稳定性表现较好，鑫研218稳定性最差。丰产性、稳产性和适应性较好的品种有J1302、衡玉1182和龙华369。
利用AMMI模型和GGE双标图，对2015年河北省夏播玉米区域试验中13个参试品种在10个试点的相关农艺性状进行分析，包括子粒产量、穗长和千粒重。结果表明，各农艺性状在不同基因型和环境间存在极显著差异，基因型和环境间存在极显著互作效应。参试品种丰产性表现较好的有龙华369、J1302、衡玉1182，丰产性表现较差的有澳玉698、JF33。衡玉1182、J1302、荃玉18、郑单958和龙华369品种稳定性表现较好，鑫研218稳定性最差。丰产性、稳产性和适应性较好的品种有J1302、衡玉1182和龙华369。
2020, 28(1):79-85.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200112
摘要:
以35份玉米自交系为试验材料，采用渗透压为0.4 MPa的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫，以发芽势、发芽率、萌发抗旱指数、贮藏物质转运率、胚根数、胚根长、胚芽长作为测定指标，利用抗旱系数（DC值）、主成分分析和聚类分析对玉米自交系的抗旱能力进行综合评价和分类。结果表明，干旱胁迫对玉米各项指标均产生不同程度影响，结合主成分分析和聚类分析，鉴定出抗旱型材料4份，分别为1153、1245、1246和PHT11；干旱敏感型材料3份，分别为PHJR5、LH284和A14242；其他28份分别为较抗旱型和干旱较敏感型材料。
以35份玉米自交系为试验材料，采用渗透压为0.4 MPa的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫，以发芽势、发芽率、萌发抗旱指数、贮藏物质转运率、胚根数、胚根长、胚芽长作为测定指标，利用抗旱系数（DC值）、主成分分析和聚类分析对玉米自交系的抗旱能力进行综合评价和分类。结果表明，干旱胁迫对玉米各项指标均产生不同程度影响，结合主成分分析和聚类分析，鉴定出抗旱型材料4份，分别为1153、1245、1246和PHT11；干旱敏感型材料3份，分别为PHJR5、LH284和A14242；其他28份分别为较抗旱型和干旱较敏感型材料。
13 爆裂玉米研究进展
2020, 28(1):86-91.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200113
摘要:
本文综述爆裂玉米的生物学特性、膨爆机制、品质性状、遗传多样性、功能基因挖掘以及爆裂玉米产业发展等方面的研究，对今后我国爆裂玉米研究前景和方向进行展望。
本文综述爆裂玉米的生物学特性、膨爆机制、品质性状、遗传多样性、功能基因挖掘以及爆裂玉米产业发展等方面的研究，对今后我国爆裂玉米研究前景和方向进行展望。
2020, 28(1):92-97.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200114
摘要:
以郑单958为材料，研究高温胁迫对夏玉米产量及叶片超微构造的影响。结果表明，高温处理缩短夏玉米的生育天数，降低夏玉米产量及叶绿素含量。随氮肥增加，高温处理对玉米产量的影响先降低后升高（在310.5 kg/hm2氮肥下，高温处理玉米产量的降低达到27.2%、31.1%）。高温处理较对照维管束鞘细胞变大，高温处理维管束鞘细胞内的叶绿体出现淀粉粒，对照处理维管束鞘细胞内的叶绿体没有出现淀粉粒。高温线粒体及细胞核（被）膜开始解离，对照处理线粒体及细胞核（被）膜完整，说明高温条件下，玉米对氮的耐受力降低。高温处理叶绿体数、叶绿体基粒数减少及基粒片层数减少，叶绿体面积及叶绿体长/宽比值变小，高温处理较对照线粒体数先增加后减少。高温处理与对照叶肉细胞叶绿体内均未发现淀粉粒。
以郑单958为材料，研究高温胁迫对夏玉米产量及叶片超微构造的影响。结果表明，高温处理缩短夏玉米的生育天数，降低夏玉米产量及叶绿素含量。随氮肥增加，高温处理对玉米产量的影响先降低后升高（在310.5 kg/hm2氮肥下，高温处理玉米产量的降低达到27.2%、31.1%）。高温处理较对照维管束鞘细胞变大，高温处理维管束鞘细胞内的叶绿体出现淀粉粒，对照处理维管束鞘细胞内的叶绿体没有出现淀粉粒。高温线粒体及细胞核（被）膜开始解离，对照处理线粒体及细胞核（被）膜完整，说明高温条件下，玉米对氮的耐受力降低。高温处理叶绿体数、叶绿体基粒数减少及基粒片层数减少，叶绿体面积及叶绿体长/宽比值变小，高温处理较对照线粒体数先增加后减少。高温处理与对照叶肉细胞叶绿体内均未发现淀粉粒。
2020, 28(1):98-103,110.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200115
摘要:
通过对先后吐出苞叶的花丝进行特定时间的授粉，研究正常生长条件下推迟授粉对玉米子粒生长的影响。结果表明，推迟授粉对先授粉子粒的生长影响较小，先授粉子粒粒重无显著差异，但显著减低了后授粉子粒的粒重，先玉335及登海605两个品种表现一致。进一步研究发现，后授粉子粒的生长动态即干物质积累动态与正常授粉子粒并不存在显著差异，先玉335、登海605、郑单958和大成168这4个品种表现一致，说明无胁迫条件下，推迟授粉仅仅相对推迟了后授粉子粒的生长发育时期，生长时间缩短，从而影响了子粒粒重形成。因此，正常生长条件下推迟授粉事件并未影响子粒生长，胁迫条件下的其他因素可能是造成子粒败育的根本原因。
通过对先后吐出苞叶的花丝进行特定时间的授粉，研究正常生长条件下推迟授粉对玉米子粒生长的影响。结果表明，推迟授粉对先授粉子粒的生长影响较小，先授粉子粒粒重无显著差异，但显著减低了后授粉子粒的粒重，先玉335及登海605两个品种表现一致。进一步研究发现，后授粉子粒的生长动态即干物质积累动态与正常授粉子粒并不存在显著差异，先玉335、登海605、郑单958和大成168这4个品种表现一致，说明无胁迫条件下，推迟授粉仅仅相对推迟了后授粉子粒的生长发育时期，生长时间缩短，从而影响了子粒粒重形成。因此，正常生长条件下推迟授粉事件并未影响子粒生长，胁迫条件下的其他因素可能是造成子粒败育的根本原因。
2020, 28(1):104-110.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200116
摘要:
通过同源基因基因克隆、原核表达载体构建、GST融合蛋白诱导表达与纯化、新西兰大白兔免疫、抗血清分离和纯化制备了SPI多克隆抗体，并进行了玉米体内蛋白Western blot验证。结果表明，成功构建的PGEX-6T-1-SPI-C表达载体在大肠杆菌中表达并纯化了GST-SPI-C融合蛋白，通过免疫新西兰大白兔制备并纯化了SPI多克隆抗体。制备的SPI多克隆抗体不但能识别GST-SPI-C融合蛋白，而且能识别玉米体内全长SPI蛋白（112 kD），并具有较好的特异性。玉米子粒和胚乳的Western blot检测表明，SPI蛋白主要积累在胚乳中，与mRNA定量结果一致。
通过同源基因基因克隆、原核表达载体构建、GST融合蛋白诱导表达与纯化、新西兰大白兔免疫、抗血清分离和纯化制备了SPI多克隆抗体，并进行了玉米体内蛋白Western blot验证。结果表明，成功构建的PGEX-6T-1-SPI-C表达载体在大肠杆菌中表达并纯化了GST-SPI-C融合蛋白，通过免疫新西兰大白兔制备并纯化了SPI多克隆抗体。制备的SPI多克隆抗体不但能识别GST-SPI-C融合蛋白，而且能识别玉米体内全长SPI蛋白（112 kD），并具有较好的特异性。玉米子粒和胚乳的Western blot检测表明，SPI蛋白主要积累在胚乳中，与mRNA定量结果一致。
2020, 28(1):111-116.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200117
摘要:
以辽单566为试材，2017年进行基质育苗，长至5叶1心进行剪叶、断根处理，剪叶处理设置0、15%、30% 3个水平，断根处理设置未断根与断根2个水平，7月1日移栽至大田。结果表明，在剪叶15%处理下，叶片、茎秆转运量、转运率以及子粒的贡献率显著增加，果穗的穗粗和千粒重也显著上升。同时，剪叶断根显著降低了吐丝至成熟期叶片、茎秆中干物质转运率及子粒贡献率，使得干物质积累量减少。随着剪叶面积的增加，可以在一定程度上缓解断根造成的不良影响。移栽玉米进行源调节后，对子粒淀粉、蛋白质、氨基酸和脂肪含量的效应不同，子粒脂肪含量不易受源库关系改变的影响，无明显变化。蛋白质含量和氨基酸含量在苗期移栽后减少15%叶源时达到最大；同时去除植株的叶源和根源，会显著降低子粒中蛋白质和氨基酸的百分含量。淀粉百分含量表现在苗期移栽后减少15%叶源和根源时达到最大。
以辽单566为试材，2017年进行基质育苗，长至5叶1心进行剪叶、断根处理，剪叶处理设置0、15%、30% 3个水平，断根处理设置未断根与断根2个水平，7月1日移栽至大田。结果表明，在剪叶15%处理下，叶片、茎秆转运量、转运率以及子粒的贡献率显著增加，果穗的穗粗和千粒重也显著上升。同时，剪叶断根显著降低了吐丝至成熟期叶片、茎秆中干物质转运率及子粒贡献率，使得干物质积累量减少。随着剪叶面积的增加，可以在一定程度上缓解断根造成的不良影响。移栽玉米进行源调节后，对子粒淀粉、蛋白质、氨基酸和脂肪含量的效应不同，子粒脂肪含量不易受源库关系改变的影响，无明显变化。蛋白质含量和氨基酸含量在苗期移栽后减少15%叶源时达到最大；同时去除植株的叶源和根源，会显著降低子粒中蛋白质和氨基酸的百分含量。淀粉百分含量表现在苗期移栽后减少15%叶源和根源时达到最大。
2020, 28(1):117-123.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200118
摘要:
采用2因素裂区设计，对4个糯玉米品种在5个供硒水平下的不同生理指标及子粒硒含量进行比较研究。结果表明，60 g/hm2的叶面喷硒处理不仅显著提高糯玉米过氧化物酶（POD）活性、谷胱甘肽（GSH）含量，降低丙二醛（MDA）含量，还能有效提高糯玉米叶片中叶绿素含量，在该处理浓度下4个品种子粒硒含量与对照相比均极显著增加。品种、浓度单一及其互作对子粒硒含量的影响均存在显著差异，各因素对总变异的贡献表现为处理浓度 > 品种 > 品种×处理浓度。与不喷硒处理相比，4个品种的子粒硒平均含量分别提高118.054 5、139.317 9、162.958 3和87.164 7 μg/kg。综合考虑生理特性和子粒硒含量，确定选用CTN1965和JN20作为富硒品种，两个品种推荐叶面喷硒浓度分别为60~61.552 9 g/hm2和60~78.877 0 g/hm2，在61.552 9、78.877 0 g/hm2阈值下，两个品种子粒硒平均含量可达300 μg/kg的安全上限。
采用2因素裂区设计，对4个糯玉米品种在5个供硒水平下的不同生理指标及子粒硒含量进行比较研究。结果表明，60 g/hm2的叶面喷硒处理不仅显著提高糯玉米过氧化物酶（POD）活性、谷胱甘肽（GSH）含量，降低丙二醛（MDA）含量，还能有效提高糯玉米叶片中叶绿素含量，在该处理浓度下4个品种子粒硒含量与对照相比均极显著增加。品种、浓度单一及其互作对子粒硒含量的影响均存在显著差异，各因素对总变异的贡献表现为处理浓度 > 品种 > 品种×处理浓度。与不喷硒处理相比，4个品种的子粒硒平均含量分别提高118.054 5、139.317 9、162.958 3和87.164 7 μg/kg。综合考虑生理特性和子粒硒含量，确定选用CTN1965和JN20作为富硒品种，两个品种推荐叶面喷硒浓度分别为60~61.552 9 g/hm2和60~78.877 0 g/hm2，在61.552 9、78.877 0 g/hm2阈值下，两个品种子粒硒平均含量可达300 μg/kg的安全上限。
2020, 28(1):124-131.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200119
摘要:
为探讨宁夏引黄灌区滴灌玉米光合响应机制，采用Li-6400XT气体交换测量系统测定2年玉米大喇叭口期的光响应曲线，选取4种通用的光响应曲线模型分别对玉米光响应过程进行分析、拟合与比较，筛选出6个不同氮素处理下最优光响应模型，并利用最优模型计算分析玉米光合生理特征参数。结果表明，滴灌玉米功能叶片光合能力随着施氮量的增加呈递增趋势。通过模型误差计算与分析，4种光响应曲线模型拟合精度存在差异，且直角双曲线、非直角双曲线和指数模型对于高氮处理的光响应曲线拟合度均高于低氮处理。相对其他3种模型，直角双曲线修正模型拟合精度最高，可作为最优光响应曲线模型模拟引黄灌区水肥一体化玉米光响应动态。由最优模型对各氮素处理光响应生理参数计算分析表明，360 kg/hm2氮处理玉米叶片的光响应参数均高于其他氮处理，有利于提高玉米对强光的适应范围和光能利用效率，增强光合作用。
为探讨宁夏引黄灌区滴灌玉米光合响应机制，采用Li-6400XT气体交换测量系统测定2年玉米大喇叭口期的光响应曲线，选取4种通用的光响应曲线模型分别对玉米光响应过程进行分析、拟合与比较，筛选出6个不同氮素处理下最优光响应模型，并利用最优模型计算分析玉米光合生理特征参数。结果表明，滴灌玉米功能叶片光合能力随着施氮量的增加呈递增趋势。通过模型误差计算与分析，4种光响应曲线模型拟合精度存在差异，且直角双曲线、非直角双曲线和指数模型对于高氮处理的光响应曲线拟合度均高于低氮处理。相对其他3种模型，直角双曲线修正模型拟合精度最高，可作为最优光响应曲线模型模拟引黄灌区水肥一体化玉米光响应动态。由最优模型对各氮素处理光响应生理参数计算分析表明，360 kg/hm2氮处理玉米叶片的光响应参数均高于其他氮处理，有利于提高玉米对强光的适应范围和光能利用效率，增强光合作用。
2020, 28(1):132-136,141.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200120
摘要:
从种植品种、种植密度与种植方式、机械化作业和收储烘干等环节对新疆生产建设兵团第四师71团场玉米生产技术的发展进行调研。分析表明，71团场位于西北灌溉玉米区，通过规模化、标准化生产和统一作业管理，以密植增产为基础、子粒收获为核心、绿色防控与秸秆还田为保障构建的玉米密植高产全程机械化绿色生产技术，实现了高产和高效的协同提高与绿色可持续生产。经农业农村部专家指导组田间测产验收，2012年、2014年和2017年连续创造16 701 kg/hm2、18 414 kg/hm2和18 447 kg/hm2的全国玉米大面积（700 hm2）高产纪录，净利润在15 000元/hm2以上，为现代玉米生产树立了成功的模式和样板。
从种植品种、种植密度与种植方式、机械化作业和收储烘干等环节对新疆生产建设兵团第四师71团场玉米生产技术的发展进行调研。分析表明，71团场位于西北灌溉玉米区，通过规模化、标准化生产和统一作业管理，以密植增产为基础、子粒收获为核心、绿色防控与秸秆还田为保障构建的玉米密植高产全程机械化绿色生产技术，实现了高产和高效的协同提高与绿色可持续生产。经农业农村部专家指导组田间测产验收，2012年、2014年和2017年连续创造16 701 kg/hm2、18 414 kg/hm2和18 447 kg/hm2的全国玉米大面积（700 hm2）高产纪录，净利润在15 000元/hm2以上，为现代玉米生产树立了成功的模式和样板。
2020, 28(1):137-141.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200121
摘要:
以玉米为试验材料，研究玉米轻简化滴灌栽培技术模式增产增收效果。结果表明，玉米轻简化滴灌栽培技术模式玉米叶面积指数、干物质积累、产量和土壤水分利用率等指标低于膜下滴灌栽培技术模式，高于沟灌栽培技术模式。该模式播种、施肥、铺管一次完成，操作方便、机具简单，在玉米生长过程中平作不起垄、免中耕。该模式解决了膜下滴灌地膜清除不彻底易造成白色污染的问题，解决了传统沟灌氮肥分次施用不容易操作和灌水均匀度不一致问题，实现了玉米轻简化无膜滴灌栽培和玉米节水、增收和增效，可以在东北半干旱有灌溉条件的地区应用推广。
以玉米为试验材料，研究玉米轻简化滴灌栽培技术模式增产增收效果。结果表明，玉米轻简化滴灌栽培技术模式玉米叶面积指数、干物质积累、产量和土壤水分利用率等指标低于膜下滴灌栽培技术模式，高于沟灌栽培技术模式。该模式播种、施肥、铺管一次完成，操作方便、机具简单，在玉米生长过程中平作不起垄、免中耕。该模式解决了膜下滴灌地膜清除不彻底易造成白色污染的问题，解决了传统沟灌氮肥分次施用不容易操作和灌水均匀度不一致问题，实现了玉米轻简化无膜滴灌栽培和玉米节水、增收和增效，可以在东北半干旱有灌溉条件的地区应用推广。
2020, 28(1):142-150.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200122
摘要:
在包头和通辽试验点，设0、8、16、24 t/hm2生物炭水平及0、150、300 kg/hm2施氮水平，研究生物炭配施氮肥对土壤物理性质及春玉米产量的影响。结果表明，在0~20 cm土层，生物炭能够显著降低土壤容重，增加土壤孔隙度，且与氮肥存在交互作用。0~20 cm和21~40 cm土层，生物炭和氮肥均可显著提高土壤含水量和蓄水量，土壤持水性随生物炭量增加呈先增后减的趋势。生物炭和氮肥均可有效降低土壤三相比偏离值。炭氮配施可显著提高春玉米产量和氮效率，包头和通辽均以8 t/hm2生物炭配施150 kg/hm2氮为最大值，较单施氮肥增产20.07%和15.59%。
在包头和通辽试验点，设0、8、16、24 t/hm2生物炭水平及0、150、300 kg/hm2施氮水平，研究生物炭配施氮肥对土壤物理性质及春玉米产量的影响。结果表明，在0~20 cm土层，生物炭能够显著降低土壤容重，增加土壤孔隙度，且与氮肥存在交互作用。0~20 cm和21~40 cm土层，生物炭和氮肥均可显著提高土壤含水量和蓄水量，土壤持水性随生物炭量增加呈先增后减的趋势。生物炭和氮肥均可有效降低土壤三相比偏离值。炭氮配施可显著提高春玉米产量和氮效率，包头和通辽均以8 t/hm2生物炭配施150 kg/hm2氮为最大值，较单施氮肥增产20.07%和15.59%。
2020, 28(1):151-159.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200123
摘要:
通过两年田间定位试验，采用裂区设计，设有机肥为主处理，氮肥为副处理，研究滴灌条件下有机肥与氮肥配施对玉米生长和产量的影响，滴灌条件下砂质土壤春玉米田有机肥和氮肥配施的最佳施用量，为土壤培肥、化肥减施以及提高宁夏扬黄灌区玉米产量提供理论依据。结果表明，玉米产量以有机肥3 000 kg/hm2配施300 kg/hm2氮肥处理最高，比不施肥处理增产50.65%；其次为有机肥4 500 kg/hm2配施300 kg/hm2氮肥和有机肥4 500 kg/hm2配施225 kg/hm2氮肥处理，分别较不施肥增产48.78%和46.83%。根据宁夏中部干旱带扬黄灌区土壤培肥和玉米增产需要，建议推荐有机肥施用量为3 000~4 500 kg/hm2，配施氮肥用量225~300 kg/hm2。
通过两年田间定位试验，采用裂区设计，设有机肥为主处理，氮肥为副处理，研究滴灌条件下有机肥与氮肥配施对玉米生长和产量的影响，滴灌条件下砂质土壤春玉米田有机肥和氮肥配施的最佳施用量，为土壤培肥、化肥减施以及提高宁夏扬黄灌区玉米产量提供理论依据。结果表明，玉米产量以有机肥3 000 kg/hm2配施300 kg/hm2氮肥处理最高，比不施肥处理增产50.65%；其次为有机肥4 500 kg/hm2配施300 kg/hm2氮肥和有机肥4 500 kg/hm2配施225 kg/hm2氮肥处理，分别较不施肥增产48.78%和46.83%。根据宁夏中部干旱带扬黄灌区土壤培肥和玉米增产需要，建议推荐有机肥施用量为3 000~4 500 kg/hm2，配施氮肥用量225~300 kg/hm2。
2020, 28(1):160-164,171.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200124
摘要:
采用盆栽试验，研究常规氯化钾、常规硫酸钾、晶体氯化钾和硫酸钾镁4种不同钾肥对风沙土钾素动态变化及玉米生长的影响。结果表明，4种钾肥的施入均显著提高土壤速效钾（包括水溶性钾和交换性钾）、缓效钾及沸硝酸钾的含量。除土壤缓效钾含量在施肥后15 d达到峰值外，其他形态钾含量在施肥后12 d达到峰值。随着玉米生育期的延长，土壤速效钾含量呈"双峰"波动趋势，土壤缓效钾和沸硝酸钾含量波动较小。4种钾肥处理显著影响玉米6叶期植株的生长，对成熟期的农艺性状和含量无显著影响。植株吸钾量和钾肥回收利用率以硫酸钾处理最高。4种钾肥均能保证玉米生育期内的钾素需求，综合植株钾素吸收与利用状况考虑，常规硫酸钾的效果略优于其他3种钾肥。
采用盆栽试验，研究常规氯化钾、常规硫酸钾、晶体氯化钾和硫酸钾镁4种不同钾肥对风沙土钾素动态变化及玉米生长的影响。结果表明，4种钾肥的施入均显著提高土壤速效钾（包括水溶性钾和交换性钾）、缓效钾及沸硝酸钾的含量。除土壤缓效钾含量在施肥后15 d达到峰值外，其他形态钾含量在施肥后12 d达到峰值。随着玉米生育期的延长，土壤速效钾含量呈"双峰"波动趋势，土壤缓效钾和沸硝酸钾含量波动较小。4种钾肥处理显著影响玉米6叶期植株的生长，对成熟期的农艺性状和含量无显著影响。植株吸钾量和钾肥回收利用率以硫酸钾处理最高。4种钾肥均能保证玉米生育期内的钾素需求，综合植株钾素吸收与利用状况考虑，常规硫酸钾的效果略优于其他3种钾肥。
2020, 28(1):165-171.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200125
摘要:
通过11年的田间系统调查，明确玉米螟落卵与赤眼蜂寄生之间的动态关系。在一代玉米螟发生时期，玉米螟卵大部分孵化，孵化率达80%以上，只有少量被赤眼蜂寄生。二代玉米螟发生期赤眼蜂寄生率较高，卵块寄生率达70%以上，卵粒寄生率达60%以上。赤眼蜂寄生一般发生在玉米螟落卵中后期，且很少存在1个卵块被完全寄生的情况，赤眼蜂寄生情况年度间存在差异。
通过11年的田间系统调查，明确玉米螟落卵与赤眼蜂寄生之间的动态关系。在一代玉米螟发生时期，玉米螟卵大部分孵化，孵化率达80%以上，只有少量被赤眼蜂寄生。二代玉米螟发生期赤眼蜂寄生率较高，卵块寄生率达70%以上，卵粒寄生率达60%以上。赤眼蜂寄生一般发生在玉米螟落卵中后期，且很少存在1个卵块被完全寄生的情况，赤眼蜂寄生情况年度间存在差异。
2020, 28(1):172-176.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200126
摘要:
2007~2016年在河北各地采集玉米小斑病标样，对分离出的356株玉米小斑病菌菌株进行生理小种鉴定。结果表明，在鉴定的年度范围内，玉米小斑病菌T小种、C小种、S生理型、O小种的分离频率在年度间存有差异，O小种的平均分离频率94.94%，是河北省玉米小斑病菌的优势小种；O小种对主栽品种郑单958和自交系C103的致病力呈下降趋势，在C103上致病力下降幅度小于郑单958。对河北省石家庄、保定、衡水、沧州邯郸、邢台采集的45株菌株进行ITS序列分析构建UPGMA进化树，分析表明，河北省内玉米小斑病菌株的遗传进化与地域有一定关系，差异不明显。
2007~2016年在河北各地采集玉米小斑病标样，对分离出的356株玉米小斑病菌菌株进行生理小种鉴定。结果表明，在鉴定的年度范围内，玉米小斑病菌T小种、C小种、S生理型、O小种的分离频率在年度间存有差异，O小种的平均分离频率94.94%，是河北省玉米小斑病菌的优势小种；O小种对主栽品种郑单958和自交系C103的致病力呈下降趋势，在C103上致病力下降幅度小于郑单958。对河北省石家庄、保定、衡水、沧州邯郸、邢台采集的45株菌株进行ITS序列分析构建UPGMA进化树，分析表明，河北省内玉米小斑病菌株的遗传进化与地域有一定关系，差异不明显。
2020, 28(1):177-183,190.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200127
摘要:
为明确引起玉米穗腐病的一种不常见镰孢菌病原菌及其生物学特性，对采集的镰孢菌穗腐病样本进行病原菌分离和纯化，并通过柯赫氏法则（Koch's Rule）、形态学特征和分子生物学技术对菌株进行鉴定。结果表明，分离到的菌株ZBSF002为温和镰孢菌（Fusarium temperatum），是玉米穗腐病的致病菌。对其生物学特性研究表明，温和镰孢菌的最适碳源是可溶性淀粉，最适氮源是酵母浸粉，生长温度范围为10℃~35℃，最适温度为30℃。在pH值为4~11的培养基上均能生长和产孢，在pH值7~10培养基上菌丝生长较快且产孢量较大。光照对菌丝生长和产孢量影响不显著，菌株在光照、黑暗、交替光照3种培养条件下均能生长和产孢，连续光照条件下菌丝生长较快，且产孢量较大。病原菌菌丝和分生孢子致死温度为65℃、10 min。
为明确引起玉米穗腐病的一种不常见镰孢菌病原菌及其生物学特性，对采集的镰孢菌穗腐病样本进行病原菌分离和纯化，并通过柯赫氏法则（Koch's Rule）、形态学特征和分子生物学技术对菌株进行鉴定。结果表明，分离到的菌株ZBSF002为温和镰孢菌（Fusarium temperatum），是玉米穗腐病的致病菌。对其生物学特性研究表明，温和镰孢菌的最适碳源是可溶性淀粉，最适氮源是酵母浸粉，生长温度范围为10℃~35℃，最适温度为30℃。在pH值为4~11的培养基上均能生长和产孢，在pH值7~10培养基上菌丝生长较快且产孢量较大。光照对菌丝生长和产孢量影响不显著，菌株在光照、黑暗、交替光照3种培养条件下均能生长和产孢，连续光照条件下菌丝生长较快，且产孢量较大。病原菌菌丝和分生孢子致死温度为65℃、10 min。
2020, 28(1):184-190.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200128
摘要:
运用两阶段双重自助抽样DEA方法研究农业产业化地区玉米生产技术效率，研究结果表明，72.6%的农户玉米生产技术效率值处于无效区间，在影响农户玉米生产技术效率的因素中，农户投资规模对玉米生产技术效率具有负效应，表明农户玉米生产投资已进入无效率区间，进一步提高投资规模，已不能提升农户玉米生产技术效率。此外，政府给予玉米种植补贴对玉米生产技术效率的提高并不显著。
运用两阶段双重自助抽样DEA方法研究农业产业化地区玉米生产技术效率，研究结果表明，72.6%的农户玉米生产技术效率值处于无效区间，在影响农户玉米生产技术效率的因素中，农户投资规模对玉米生产技术效率具有负效应，表明农户玉米生产投资已进入无效率区间，进一步提高投资规模，已不能提升农户玉米生产技术效率。此外，政府给予玉米种植补贴对玉米生产技术效率的提高并不显著。
