2020年第28卷第4期文章目次
2020, 28(4):1-7,14.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200401
摘要:
研究一种新型的玉米单倍体诱导系的选育过程。在传统R1-nj标记和紫色茎秆标记（pl1）的基础上，创新性地将黄绿苗标记基因（Yg3）导入到单倍体诱导系中，填补了单倍体幼苗期无标记性状鉴别的空白。应用于玉米全单倍体育种技术体系（自然加倍、人工加倍、EDH系、单倍体回交、单倍体轮回选择育种等），可大幅度提高育种效率，降低育种成本。
研究一种新型的玉米单倍体诱导系的选育过程。在传统R1-nj标记和紫色茎秆标记（pl1）的基础上，创新性地将黄绿苗标记基因（Yg3）导入到单倍体诱导系中，填补了单倍体幼苗期无标记性状鉴别的空白。应用于玉米全单倍体育种技术体系（自然加倍、人工加倍、EDH系、单倍体回交、单倍体轮回选择育种等），可大幅度提高育种效率，降低育种成本。
2020, 28(4):8-14.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200402
摘要:
以3个杂交种京科968、先玉335、京科528及4个自交系京724、京92、京X005、京17为测验种，研究新选育单倍体诱导系的诱导率情况。结果表明，利用子粒颜色标记鉴别单倍体子粒存在误差，影响鉴别精度，通过田间种植进一步校正获得实际诱导率。同一诱导系不同单株的单倍体诱导率、不同测验种之间的单倍体诱导率均有差异。分析78份诱导系的140个穗系的282个测交组合，21份诱导系的25个测交组合的实际诱导率超过15.0%，最高达到25.3%。综合筛选出12份单倍体诱导系用于进一步研究。
以3个杂交种京科968、先玉335、京科528及4个自交系京724、京92、京X005、京17为测验种，研究新选育单倍体诱导系的诱导率情况。结果表明，利用子粒颜色标记鉴别单倍体子粒存在误差，影响鉴别精度，通过田间种植进一步校正获得实际诱导率。同一诱导系不同单株的单倍体诱导率、不同测验种之间的单倍体诱导率均有差异。分析78份诱导系的140个穗系的282个测交组合，21份诱导系的25个测交组合的实际诱导率超过15.0%，最高达到25.3%。综合筛选出12份单倍体诱导系用于进一步研究。
2020, 28(4):15-21.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200403
摘要:
以89份玉米自交系为试验材料，萌发期采用NaHCO3∶Na2CO3物质的量比为5∶1、浓度170 mmol/L盐碱胁迫处理，以发芽势、发芽率等8个性状为鉴定指标，对测量性状的隶属函数值进行主成分分析及聚类分析，从而对供试材料进行综合评价。结果表明，盐碱胁迫下品种表现差异显著，将89份玉米自交系划分为4类，其中高耐盐碱自交系7份，中耐盐碱自交系13份，盐碱一般敏感自交系27份，盐碱敏感自交系42份，19份耐盐碱材料可用于苗期或田间耐盐碱性研究。
以89份玉米自交系为试验材料，萌发期采用NaHCO3∶Na2CO3物质的量比为5∶1、浓度170 mmol/L盐碱胁迫处理，以发芽势、发芽率等8个性状为鉴定指标，对测量性状的隶属函数值进行主成分分析及聚类分析，从而对供试材料进行综合评价。结果表明，盐碱胁迫下品种表现差异显著，将89份玉米自交系划分为4类，其中高耐盐碱自交系7份，中耐盐碱自交系13份，盐碱一般敏感自交系27份，盐碱敏感自交系42份，19份耐盐碱材料可用于苗期或田间耐盐碱性研究。
2020, 28(4):22-25.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200404
摘要:
玉米多穗影响玉米的产量和品质，受环境因素及基因型等诸多因素调控。生长素作为一种重要的植物发育调控因子，其代谢和转运在植物的器官形成和分化中均发挥重要作用。借助DR5rev：：mRFPer和pZmPIN1a：：ZmPIN1a：：YFP的转基因植株，通过分析红色荧光蛋白标记的生长素响应信号和黄色荧光蛋白标记的生长素转运蛋白PIN1a的分布模式发现，在植株发育早期，不同节位上的腋芽处于同一发育时期，未发生成花转变，生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式是一致的，均匀分布在整个腋芽原基中。随着植株的生长，不同节位上的腋芽发育开始出现不同步，生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式产生明显差异，位置越靠上的腋芽生长素响应信号越强，极性转运越活跃。研究结果暗示，生长素局部合成和极性转运在玉米腋芽发育过程中均发挥作用。
玉米多穗影响玉米的产量和品质，受环境因素及基因型等诸多因素调控。生长素作为一种重要的植物发育调控因子，其代谢和转运在植物的器官形成和分化中均发挥重要作用。借助DR5rev：：mRFPer和pZmPIN1a：：ZmPIN1a：：YFP的转基因植株，通过分析红色荧光蛋白标记的生长素响应信号和黄色荧光蛋白标记的生长素转运蛋白PIN1a的分布模式发现，在植株发育早期，不同节位上的腋芽处于同一发育时期，未发生成花转变，生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式是一致的，均匀分布在整个腋芽原基中。随着植株的生长，不同节位上的腋芽发育开始出现不同步，生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式产生明显差异，位置越靠上的腋芽生长素响应信号越强，极性转运越活跃。研究结果暗示，生长素局部合成和极性转运在玉米腋芽发育过程中均发挥作用。
2020, 28(4):26-32.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200405
摘要:
通过回交转育构建o2突变型的近等基因系CAL58/o2，对其子粒进行扫描电镜和透射电镜观察，发现与CAL58相比，CAL58/o2中淀粉颗粒排列松散，形状更加规则，CAL58/o2子粒中蛋白体体积变小。分析子粒的营养成分，CAL58/o2赖氨酸含量极显著提高了55.88%，氨基酸总量显著减少9.79%，粗蛋白显著减少8.86%，粗脂肪显著增加30.96%，粗淀粉显著增加5.87%。同时，提取成熟子粒醇溶蛋白进行比较，CAL58/o2子粒的α、β-醇溶蛋白含量明显降低，γ-醇溶蛋白含量增加。
通过回交转育构建o2突变型的近等基因系CAL58/o2，对其子粒进行扫描电镜和透射电镜观察，发现与CAL58相比，CAL58/o2中淀粉颗粒排列松散，形状更加规则，CAL58/o2子粒中蛋白体体积变小。分析子粒的营养成分，CAL58/o2赖氨酸含量极显著提高了55.88%，氨基酸总量显著减少9.79%，粗蛋白显著减少8.86%，粗脂肪显著增加30.96%，粗淀粉显著增加5.87%。同时，提取成熟子粒醇溶蛋白进行比较，CAL58/o2子粒的α、β-醇溶蛋白含量明显降低，γ-醇溶蛋白含量增加。
2020, 28(4):33-40,47.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200406
摘要:
以拟南芥作为种子序列进行Blastp序列比对，共鉴定15个ZmGRFs基因，对其理化性质、系统进化关系等在非生物胁迫下的表达进行分析。根据系统发育树分析表明，ZmGRFs基因与单子叶植物水稻亲缘关系较近，15个ZmGRFs基因分别定位在1、2、4、5、6、7、9、10号染色体上且各个基因之间高度同源，每个亚族之间基因结构及保守基序均相对保守。ZmGRFs蛋白二级结构均以α-螺旋和无规卷曲为主。根据磷酸化位点预测分析表明，除ZmGRF6和ZmGRF9不含酪氨酸外，其他ZmGRFs蛋白均含有潜在的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸位点且各蛋白之间的潜在的磷酸化位点数目差异较大。根据转录组数据分析表明，ZmGRF4和ZmGRF13基因在NaHCO3上调表达，同时发现热、盐和干旱胁迫下ZmGRF4和ZmGRF13基因表达较高，冷胁迫下ZmGRF1/3/4/15基因表达较高。根据不同组织部位表达谱分析显示，ZmGRF4和ZmGRF13在各个部位表达均较高。
以拟南芥作为种子序列进行Blastp序列比对，共鉴定15个ZmGRFs基因，对其理化性质、系统进化关系等在非生物胁迫下的表达进行分析。根据系统发育树分析表明，ZmGRFs基因与单子叶植物水稻亲缘关系较近，15个ZmGRFs基因分别定位在1、2、4、5、6、7、9、10号染色体上且各个基因之间高度同源，每个亚族之间基因结构及保守基序均相对保守。ZmGRFs蛋白二级结构均以α-螺旋和无规卷曲为主。根据磷酸化位点预测分析表明，除ZmGRF6和ZmGRF9不含酪氨酸外，其他ZmGRFs蛋白均含有潜在的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸位点且各蛋白之间的潜在的磷酸化位点数目差异较大。根据转录组数据分析表明，ZmGRF4和ZmGRF13基因在NaHCO3上调表达，同时发现热、盐和干旱胁迫下ZmGRF4和ZmGRF13基因表达较高，冷胁迫下ZmGRF1/3/4/15基因表达较高。根据不同组织部位表达谱分析显示，ZmGRF4和ZmGRF13在各个部位表达均较高。
2020, 28(4):41-47.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200407
摘要:
以抗旱型玉米自交系郑36和弱抗旱型玉米自交系B73为试验材料，利用克隆、qRT-PCR、亚细胞定位、互作蛋白预测等手段验证ZmARF1（GRMZM2G702026）对干旱胁迫的响应模式及初步探究ZmARF1基因的互作网络。克隆及测序分析表明，该基因含有1个2 034 bp的开放阅读框，翻译677个氨基酸。蛋白分析表明，该蛋白无跨膜域，属于高亲水性蛋白，亚细胞定位于细胞核。潜在磷酸化位点分析显示，ZmARF1蛋白含有潜在的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点数目分别为39、16、6个。复合进化树、功能域和保守motif分析表明，该基因蛋白与其他物种同源性较高，说明不同物种该基因在功能上较保守。ZmARF1属于组成型表达基因，受干旱胁迫的正向诱导，且郑36基因表达量上升幅度大于B73。预测的互作功能蛋白主要通过调节激素应答基因的表达、参与激素介导的信号等途径，来调控植物对逆境的胁迫应答和生长发育等过程。
以抗旱型玉米自交系郑36和弱抗旱型玉米自交系B73为试验材料，利用克隆、qRT-PCR、亚细胞定位、互作蛋白预测等手段验证ZmARF1（GRMZM2G702026）对干旱胁迫的响应模式及初步探究ZmARF1基因的互作网络。克隆及测序分析表明，该基因含有1个2 034 bp的开放阅读框，翻译677个氨基酸。蛋白分析表明，该蛋白无跨膜域，属于高亲水性蛋白，亚细胞定位于细胞核。潜在磷酸化位点分析显示，ZmARF1蛋白含有潜在的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点数目分别为39、16、6个。复合进化树、功能域和保守motif分析表明，该基因蛋白与其他物种同源性较高，说明不同物种该基因在功能上较保守。ZmARF1属于组成型表达基因，受干旱胁迫的正向诱导，且郑36基因表达量上升幅度大于B73。预测的互作功能蛋白主要通过调节激素应答基因的表达、参与激素介导的信号等途径，来调控植物对逆境的胁迫应答和生长发育等过程。
2020, 28(4):48-55.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200408
摘要:
应用RNAi技术创制了花粉彻底败育的玉米雄性不育株系，为玉米杂交制种提供雄性不育的基础材料。构建玉米MS26 RNAi植物表达载体，其中，以玉米综31未成熟的幼胚组织为受体，利用农杆菌介导法将目的基因定向转入到玉米中，以甘露糖为选择剂进行筛选获得能够稳定遗传的转基因植株。通过Taqman探针法进行分子检测，获得18株单拷贝T0代转基因植株，碘-碘化钾染色分析结果显示，12株完全不育。在田间试验中，5个转化事件的所有T1代转基因植株在散粉期都表现雄性不育，且除此之外与野生型玉米对照植株之间没有其他形态不同。实时定量PCR结果显示，MS26 RNAi转基因玉米植株中MS26基因的表达量显著下调，由此可推断，MS26 RNAi T-DNA已经整合到玉米基因组中，并能引起完全的雄性不育。
应用RNAi技术创制了花粉彻底败育的玉米雄性不育株系，为玉米杂交制种提供雄性不育的基础材料。构建玉米MS26 RNAi植物表达载体，其中，以玉米综31未成熟的幼胚组织为受体，利用农杆菌介导法将目的基因定向转入到玉米中，以甘露糖为选择剂进行筛选获得能够稳定遗传的转基因植株。通过Taqman探针法进行分子检测，获得18株单拷贝T0代转基因植株，碘-碘化钾染色分析结果显示，12株完全不育。在田间试验中，5个转化事件的所有T1代转基因植株在散粉期都表现雄性不育，且除此之外与野生型玉米对照植株之间没有其他形态不同。实时定量PCR结果显示，MS26 RNAi转基因玉米植株中MS26基因的表达量显著下调，由此可推断，MS26 RNAi T-DNA已经整合到玉米基因组中，并能引起完全的雄性不育。
2020, 28(4):56-60.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200409
摘要:
介绍2019年美国玉米高产竞赛情况和竞赛结果，分析全美优胜者的分布区域、选用种子品牌及信息，进而分析玉米高产原因，从而提出美国玉米高产竞赛对我国玉米生产的启示和建议。
介绍2019年美国玉米高产竞赛情况和竞赛结果，分析全美优胜者的分布区域、选用种子品牌及信息，进而分析玉米高产原因，从而提出美国玉米高产竞赛对我国玉米生产的启示和建议。
2020, 28(4):61-66.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200410
摘要:
以饲草2号为试验材料，设6.0万、6.75万、7.5万株/hm2共3个种植密度，于拔节期分别喷施多效唑、饱玉、矮跺垛3种化控剂，探究化控剂在不同种植密度下对青贮玉米生长和产量的影响。结果表明，与清水处理相比，3种化控剂均显著增加各时期叶片SPAD值。多效唑喷施明显增加株高、穗位高和叶面积系数，饱玉、矮跺垛喷施则使其降低。鲜物质产量和干物质产量在多效唑处理下较对照显著增加了2.2%和3.1%，饱玉、矮跺垛喷施后则显著减少了3.7%和3.8%、6.0%和5.7%。在7.5万株/hm2种植密度下多效唑处理获得青贮玉米最高鲜物质产量和干物质产量，分别达82 877 kg/hm2和26 189 kg/hm2。
以饲草2号为试验材料，设6.0万、6.75万、7.5万株/hm2共3个种植密度，于拔节期分别喷施多效唑、饱玉、矮跺垛3种化控剂，探究化控剂在不同种植密度下对青贮玉米生长和产量的影响。结果表明，与清水处理相比，3种化控剂均显著增加各时期叶片SPAD值。多效唑喷施明显增加株高、穗位高和叶面积系数，饱玉、矮跺垛喷施则使其降低。鲜物质产量和干物质产量在多效唑处理下较对照显著增加了2.2%和3.1%，饱玉、矮跺垛喷施后则显著减少了3.7%和3.8%、6.0%和5.7%。在7.5万株/hm2种植密度下多效唑处理获得青贮玉米最高鲜物质产量和干物质产量，分别达82 877 kg/hm2和26 189 kg/hm2。
2020, 28(4):67-73.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200411
摘要:
干旱胁迫下，研究不同浓度S-诱抗素拌种对玉米种子萌发作用和生理生化影响，综合评价后筛选出缓解玉米干旱胁迫的最佳S-诱抗素拌种浓度。系统聚状分析和主成分分析结果表明，不同浓度S-诱抗素拌种能提高玉米发芽率和发芽势，提高种子抗旱能力。S-诱抗素拌种能显著提高玉米抗氧化酶活性，降低MDA含量，减缓叶绿素的降解，同时通过提高PEP羧化酶和RuBP羧化酶活性，进而提高玉米光合能力，提高玉米抗旱性。S-诱抗素拌种对玉米有低促高抑效应，其中，0.01 g a.i./100 kg种子的S-诱抗素拌种能有效提高玉米抗旱性。
干旱胁迫下，研究不同浓度S-诱抗素拌种对玉米种子萌发作用和生理生化影响，综合评价后筛选出缓解玉米干旱胁迫的最佳S-诱抗素拌种浓度。系统聚状分析和主成分分析结果表明，不同浓度S-诱抗素拌种能提高玉米发芽率和发芽势，提高种子抗旱能力。S-诱抗素拌种能显著提高玉米抗氧化酶活性，降低MDA含量，减缓叶绿素的降解，同时通过提高PEP羧化酶和RuBP羧化酶活性，进而提高玉米光合能力，提高玉米抗旱性。S-诱抗素拌种对玉米有低促高抑效应，其中，0.01 g a.i./100 kg种子的S-诱抗素拌种能有效提高玉米抗旱性。
2020, 28(4):74-78.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200412
摘要:
以黑龙江省极早熟和早熟玉米种植区域两对收获期含水量差异显著的玉米主栽品种及其亲本自交系为试材，极早熟玉米种植区域品种为德美亚2号和克玉17，早熟玉米种植区域品种为德美亚3号和哲单37，对比调查子粒含水量动态变化、灌浆速率、生理成熟前后脱水速率等，分析与收获期子粒含水量的关系。结果表明，收获期含水量低的德美亚2号和德美亚3号，与同熟期含水量高的克玉17和哲单37相比，均提前3 d达到生理成熟期，此时期两对杂交种间子粒含水量均无显著差异，灌浆速率平均快0.12 g/d，灌浆时间缩短3 d，各自的母本自交系间呈现出同样的变化；生理成熟后德美亚2号和德美亚3号与克玉17和哲单37相比，随着子粒脱水速率的加快，子粒含水量差异逐渐增大，收获期差异达到极显著水平，父母本自交系间也具有同样的表现。玉米收获期子粒含水量与生理成熟后子粒脱水速率和子粒灌浆速率均呈极显著和显著负相关，相关系数分别为-0.767和-0.589。
以黑龙江省极早熟和早熟玉米种植区域两对收获期含水量差异显著的玉米主栽品种及其亲本自交系为试材，极早熟玉米种植区域品种为德美亚2号和克玉17，早熟玉米种植区域品种为德美亚3号和哲单37，对比调查子粒含水量动态变化、灌浆速率、生理成熟前后脱水速率等，分析与收获期子粒含水量的关系。结果表明，收获期含水量低的德美亚2号和德美亚3号，与同熟期含水量高的克玉17和哲单37相比，均提前3 d达到生理成熟期，此时期两对杂交种间子粒含水量均无显著差异，灌浆速率平均快0.12 g/d，灌浆时间缩短3 d，各自的母本自交系间呈现出同样的变化；生理成熟后德美亚2号和德美亚3号与克玉17和哲单37相比，随着子粒脱水速率的加快，子粒含水量差异逐渐增大，收获期差异达到极显著水平，父母本自交系间也具有同样的表现。玉米收获期子粒含水量与生理成熟后子粒脱水速率和子粒灌浆速率均呈极显著和显著负相关，相关系数分别为-0.767和-0.589。
2020, 28(4):79-85,95.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200413
摘要:
用重量法测定63份玉米自交系种子的吸水速率，对不同杂种优势群种子平均吸水速率进行方差分析，并筛选各个类群中种子吸水速率较快的自交系。试验共筛选出吸水处理后48 h种子吸水速率大于0.6 mg/h的自交系36个，试验材料自交系分成P群、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群，吸水后48 h种子平均吸水速率，兰卡斯特群0.73 mg/h，旅大红骨群0.71 mg/h，瑞德群0.62 mg/h，P群0.57mg/h，塘四平头群0.56 mg/h。结果表明，种子吸水速率在不同类群间不存在显著差异，在吸水时间之间存在显著差异。
用重量法测定63份玉米自交系种子的吸水速率，对不同杂种优势群种子平均吸水速率进行方差分析，并筛选各个类群中种子吸水速率较快的自交系。试验共筛选出吸水处理后48 h种子吸水速率大于0.6 mg/h的自交系36个，试验材料自交系分成P群、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群，吸水后48 h种子平均吸水速率，兰卡斯特群0.73 mg/h，旅大红骨群0.71 mg/h，瑞德群0.62 mg/h，P群0.57mg/h，塘四平头群0.56 mg/h。结果表明，种子吸水速率在不同类群间不存在显著差异，在吸水时间之间存在显著差异。
2020, 28(4):86-95.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200414
摘要:
以东北半干旱区玉米‖花生轮作系统为研究对象，试验设传统玉米单作、花生单作、不同秸秆还田量下（30%、60%和100%）玉米‖花生轮作5个处理。通过连续3年田间定位试验，研究玉米秸秆不同还田量对农田土壤水热特性、产量及土地当量比（LER）的影响。结果表明，与传统单作相比，秸秆还田处理玉米区播前0～40 cm土壤平均含水量提高了1.9%～3.9%，花生区提高了11.0%～13.9%；成熟期，秸秆还田花生区0：00～8：00平均地温比传统单作提高了0.2℃～1.1℃，10：00～22：00平均地温较传统单作降低了0.5℃～1.0℃。2016年和2017年玉米‖花生轮作系统LER为1.05～1.16，2018年各处理LER均小于1。吉林半干旱区玉米‖花生轮作系统进行秸秆还田改善了作物播前的土壤水分状况，但对于作物产量的影响在不同年份有所差异。
以东北半干旱区玉米‖花生轮作系统为研究对象，试验设传统玉米单作、花生单作、不同秸秆还田量下（30%、60%和100%）玉米‖花生轮作5个处理。通过连续3年田间定位试验，研究玉米秸秆不同还田量对农田土壤水热特性、产量及土地当量比（LER）的影响。结果表明，与传统单作相比，秸秆还田处理玉米区播前0～40 cm土壤平均含水量提高了1.9%～3.9%，花生区提高了11.0%～13.9%；成熟期，秸秆还田花生区0：00～8：00平均地温比传统单作提高了0.2℃～1.1℃，10：00～22：00平均地温较传统单作降低了0.5℃～1.0℃。2016年和2017年玉米‖花生轮作系统LER为1.05～1.16，2018年各处理LER均小于1。吉林半干旱区玉米‖花生轮作系统进行秸秆还田改善了作物播前的土壤水分状况，但对于作物产量的影响在不同年份有所差异。
2020, 28(4):96-104.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200415
摘要:
以新疆主播品种新玉9号为供试品种，采用人工控光来模拟不同强度的光照条件，在全生育期、抽雄吐丝期、成熟期分别进行20%、50%和70%的遮阴处理，研究不同生育期弱光胁迫下玉米的光合生理机制。研究表明，遮阴处理后，玉米叶片叶绿素相对含量SPAD值显著增加，荧光参数ΦPSⅡ、Fv/Fm和qP升高，NPQ降低，且随着遮阴程度的增加其变化越显著，解除遮阴处理后逐渐恢复至对照（CK）水平。遮阴处理后玉米干物质积累和产量均不同程度减小，全生育期遮阴玉米株高、茎粗、叶面积和产量均显著减小，抽雄吐丝期和成熟期遮阴玉米雌穗变化显著，株高、茎粗和叶面积变化不显著。与CK相比，全生育期遮阴、抽雄吐丝期遮阴和成熟期遮阴对玉米生长发育进程也有明显影响，全生育期遮阴和抽雄吐丝期遮阴延迟玉米生育进程，成熟期遮阴提前玉米生育进程。
以新疆主播品种新玉9号为供试品种，采用人工控光来模拟不同强度的光照条件，在全生育期、抽雄吐丝期、成熟期分别进行20%、50%和70%的遮阴处理，研究不同生育期弱光胁迫下玉米的光合生理机制。研究表明，遮阴处理后，玉米叶片叶绿素相对含量SPAD值显著增加，荧光参数ΦPSⅡ、Fv/Fm和qP升高，NPQ降低，且随着遮阴程度的增加其变化越显著，解除遮阴处理后逐渐恢复至对照（CK）水平。遮阴处理后玉米干物质积累和产量均不同程度减小，全生育期遮阴玉米株高、茎粗、叶面积和产量均显著减小，抽雄吐丝期和成熟期遮阴玉米雌穗变化显著，株高、茎粗和叶面积变化不显著。与CK相比，全生育期遮阴、抽雄吐丝期遮阴和成熟期遮阴对玉米生长发育进程也有明显影响，全生育期遮阴和抽雄吐丝期遮阴延迟玉米生育进程，成熟期遮阴提前玉米生育进程。
2020, 28(4):105-108.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200416
摘要:
通过检测不同温度以及低温伴随降雨条件下玉米苗期各部位谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）活性的变化情况，探究GSTs活性与玉米苗期药害发生的关系。结果表明，苗期玉米根、茎、叶部位GSTs活性存在明显差异，根部GSTs活性最高，茎部次之，叶部最低。低温会抑制玉米苗期根、茎、叶部位GSTs的活性。在低温伴随降水环境下，苗期玉米GSTs活性会进一步下降，降水72 h后，玉米各部位的GSTs活性逐渐回升。
通过检测不同温度以及低温伴随降雨条件下玉米苗期各部位谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）活性的变化情况，探究GSTs活性与玉米苗期药害发生的关系。结果表明，苗期玉米根、茎、叶部位GSTs活性存在明显差异，根部GSTs活性最高，茎部次之，叶部最低。低温会抑制玉米苗期根、茎、叶部位GSTs的活性。在低温伴随降水环境下，苗期玉米GSTs活性会进一步下降，降水72 h后，玉米各部位的GSTs活性逐渐回升。
2020, 28(4):109-116.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200417
摘要:
以200份玉米自交系作为试验材料，利用近红外反射光谱技术建立3种茎秆组分的近红外光谱模型，研究更快速、准确地测定玉米茎秆中木质素、纤维素和半纤维素的含量的方法。结果表明，在4 017.94～8 053.28、4 017.94～8 067.89和4 027.08～8 928.20谱区内建立的测定玉米茎秆木质素、纤维素和半纤维素含量的近红外光谱模型效果最好。利用偏最小二乘回归法建立校正模型，木质素、纤维素和半纤维素的校正相关系数分别为0.932 9、0.925 1和0.926 5，校正标准差分别为1.57、1.68和1.18。选取30份玉米茎秆样品作为检验集对模型进行验证，木质素、纤维素和半纤维素的外部相关系数分别为0.938 9、0.891 1和0.905 0，其预测标准差分别为1.57、2.14和1.49。同样选取30份茎秆样品对模型进行交叉验证，其相关系数分别为0.897 3、0.944 2和0.891 8，交叉验证标准差分别为1.87、2.32和1.43。研究结果表明，所建模型质量较好，能快速、准确测量玉米茎秆木质素、纤维素和半纤维素含量。
以200份玉米自交系作为试验材料，利用近红外反射光谱技术建立3种茎秆组分的近红外光谱模型，研究更快速、准确地测定玉米茎秆中木质素、纤维素和半纤维素的含量的方法。结果表明，在4 017.94～8 053.28、4 017.94～8 067.89和4 027.08～8 928.20谱区内建立的测定玉米茎秆木质素、纤维素和半纤维素含量的近红外光谱模型效果最好。利用偏最小二乘回归法建立校正模型，木质素、纤维素和半纤维素的校正相关系数分别为0.932 9、0.925 1和0.926 5，校正标准差分别为1.57、1.68和1.18。选取30份玉米茎秆样品作为检验集对模型进行验证，木质素、纤维素和半纤维素的外部相关系数分别为0.938 9、0.891 1和0.905 0，其预测标准差分别为1.57、2.14和1.49。同样选取30份茎秆样品对模型进行交叉验证，其相关系数分别为0.897 3、0.944 2和0.891 8，交叉验证标准差分别为1.87、2.32和1.43。研究结果表明，所建模型质量较好，能快速、准确测量玉米茎秆木质素、纤维素和半纤维素含量。
2020, 28(4):117-120.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200418
摘要:
试验对不同生产方式下的玉米产量构成影响因素进行对比分析，制定“玉米田养鹅”模式下的玉米增产策略。结果表明，玉米田养鹅处理（RGC-E）玉米行粒数、穗粒重和产量显著低于对照（P<0.05），RGC-E处理穗粒重与百粒重的相关系数比对照CK低0.453，穗粒重与穗行数的相关系数比CK高0.279，“玉米田养鹅”处理对穗粒重与穗行数、百粒重之间的相关关系产生明显影响。CK处理的百粒重通过行粒数对产量的正向间接作用最大，间接通径系数为0.475，RGC-E处理的穗行数通过行粒数对产量的正向间接作用最大，间接通径系数为0.301。因此，RGC-E处理下的玉米产量构成因子的作用发生变化，在继续提高行粒数的基础上，通过提高玉米穗行数的遗传力来增加玉米产量。
试验对不同生产方式下的玉米产量构成影响因素进行对比分析，制定“玉米田养鹅”模式下的玉米增产策略。结果表明，玉米田养鹅处理（RGC-E）玉米行粒数、穗粒重和产量显著低于对照（P<0.05），RGC-E处理穗粒重与百粒重的相关系数比对照CK低0.453，穗粒重与穗行数的相关系数比CK高0.279，“玉米田养鹅”处理对穗粒重与穗行数、百粒重之间的相关关系产生明显影响。CK处理的百粒重通过行粒数对产量的正向间接作用最大，间接通径系数为0.475，RGC-E处理的穗行数通过行粒数对产量的正向间接作用最大，间接通径系数为0.301。因此，RGC-E处理下的玉米产量构成因子的作用发生变化，在继续提高行粒数的基础上，通过提高玉米穗行数的遗传力来增加玉米产量。
2020, 28(4):121-129.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200419
摘要:
应用Hybrid-Maize模型分析1984～2017年气候变化对山前平原区20世纪80年代品种与当前主栽品种产量潜力的影响。结果表明，20世纪80年代品种的产量潜力平均为10 890 kg/hm2，目前主栽品种的产量潜力平均为16 220 kg/hm2，较20世纪80年代品种提升了48.9%。在此期间，研究区域气温呈增加趋势，温度每升高1℃，20世纪80年代玉米品种和当前品种的产量潜力分别下降638、591 kg/hm2。夏玉米品种的生育期太阳辐射总量从1984～1994年呈下降趋势，1994～2017年呈波动维持的状况，太阳辐射每下降100 MJ/m2，20世纪80年代品种产量潜力下降330 kg/hm2，当前主栽品种下降480 kg/hm2。降雨量呈增加趋势，但玉米产量与降雨量间没有显著相关关系。生产上可以通过选用长生育期、耐高温品种等方式减少气候变化对产量潜力的影响。总体来看，当前品种的产量潜力更容易受到气候变化的影响。
应用Hybrid-Maize模型分析1984～2017年气候变化对山前平原区20世纪80年代品种与当前主栽品种产量潜力的影响。结果表明，20世纪80年代品种的产量潜力平均为10 890 kg/hm2，目前主栽品种的产量潜力平均为16 220 kg/hm2，较20世纪80年代品种提升了48.9%。在此期间，研究区域气温呈增加趋势，温度每升高1℃，20世纪80年代玉米品种和当前品种的产量潜力分别下降638、591 kg/hm2。夏玉米品种的生育期太阳辐射总量从1984～1994年呈下降趋势，1994～2017年呈波动维持的状况，太阳辐射每下降100 MJ/m2，20世纪80年代品种产量潜力下降330 kg/hm2，当前主栽品种下降480 kg/hm2。降雨量呈增加趋势，但玉米产量与降雨量间没有显著相关关系。生产上可以通过选用长生育期、耐高温品种等方式减少气候变化对产量潜力的影响。总体来看，当前品种的产量潜力更容易受到气候变化的影响。
2020, 28(4):130-136.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200420
摘要:
以京农科728为试验材料，在相同施肥量条件下，设置4个矮壮素（CCC）施用梯度，通过与氮肥拌肥处理一次性基施，研究矮壮素对华北夏玉米产量、氮代谢及氮素利用率的影响。结果表明，相对常规氮肥处理，CCC处理增加了玉米产量、千粒重和穗粒数，干物质积累量在花期之后显著增加，叶面积指数显著高于常规氮肥对照；增强了叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）及花后34 d至收获期的谷丙转氨酶（GOT）等氮代谢酶活性，提高了叶绿素总含量和可溶性蛋白含量。氮素利用率得到了提高，最佳施用量是675 kg/hm2，在最佳施用量下，氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率分别比常规氮肥对照增加5.4%、45.8%和22.7%。
以京农科728为试验材料，在相同施肥量条件下，设置4个矮壮素（CCC）施用梯度，通过与氮肥拌肥处理一次性基施，研究矮壮素对华北夏玉米产量、氮代谢及氮素利用率的影响。结果表明，相对常规氮肥处理，CCC处理增加了玉米产量、千粒重和穗粒数，干物质积累量在花期之后显著增加，叶面积指数显著高于常规氮肥对照；增强了叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）及花后34 d至收获期的谷丙转氨酶（GOT）等氮代谢酶活性，提高了叶绿素总含量和可溶性蛋白含量。氮素利用率得到了提高，最佳施用量是675 kg/hm2，在最佳施用量下，氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率分别比常规氮肥对照增加5.4%、45.8%和22.7%。
2020, 28(4):137-145,164.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200421
摘要:
以黄淮海地区主栽玉米品种郑单958（ZD958）、先玉335（XY335）、郑单309（ZD309）、奥玉3111（AY3111）、浚单20（XD20）和迪卡653（DK653）等6个杂交种为试材，设0、120（较正常施氮量减少1/2）、160（减氮1/3）、200（减氮1/6）和240 kg/hm2（正常施氮量）共5个施氮水平，在大田条件下研究氮肥减施对夏玉米产量、花后氮素转运、叶片叶绿素荧光和硝酸还原酶NR、谷氨酰胺合成酶GS活性的影响。结果表明，施氮后玉米产量平均提高20.2%，与正常氮处理相比，减氮1/3和1/6的产量、子粒氮浓度、收获指数和氮收获指数（NHI）无显著变化，ZD309和XY335产量和NHI高于其他品种。随施氮量增加，ZD958、XY335和ZD309叶转运量显著增加，茎转运效率无显著变化。减氮1/3和1/6处理穗位叶SPAD值无变化，叶绿素最大荧光Fm、综合性能指数PI、NR活性明显增加，各基因型分别以AY3111叶片SPAD、PI为最高，ZD958、XY335和ZD309的NR和GS活性高于其他品种。
以黄淮海地区主栽玉米品种郑单958（ZD958）、先玉335（XY335）、郑单309（ZD309）、奥玉3111（AY3111）、浚单20（XD20）和迪卡653（DK653）等6个杂交种为试材，设0、120（较正常施氮量减少1/2）、160（减氮1/3）、200（减氮1/6）和240 kg/hm2（正常施氮量）共5个施氮水平，在大田条件下研究氮肥减施对夏玉米产量、花后氮素转运、叶片叶绿素荧光和硝酸还原酶NR、谷氨酰胺合成酶GS活性的影响。结果表明，施氮后玉米产量平均提高20.2%，与正常氮处理相比，减氮1/3和1/6的产量、子粒氮浓度、收获指数和氮收获指数（NHI）无显著变化，ZD309和XY335产量和NHI高于其他品种。随施氮量增加，ZD958、XY335和ZD309叶转运量显著增加，茎转运效率无显著变化。减氮1/3和1/6处理穗位叶SPAD值无变化，叶绿素最大荧光Fm、综合性能指数PI、NR活性明显增加，各基因型分别以AY3111叶片SPAD、PI为最高，ZD958、XY335和ZD309的NR和GS活性高于其他品种。
2020, 28(4):146-154,164.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200422
摘要:
为探明贵州春玉米适宜的覆膜方式及施氮量，采用裂区设计，连续两年在贵州威宁进行不同覆膜方式（宽膜、窄膜覆盖）与施氮量（0、80、160、240、320 kg/hm2）对春玉米产量及地上部干物质和氮素积累、转运特性的影响研究。结果表明，不同覆膜方式与施氮量间春玉米产量差异极显著，宽膜覆盖比窄膜覆盖产量提高15.61%。宽膜覆盖显著增加春玉米地上部干物质积累量、转运量和转运率，提高干物质转运对子粒物质积累的贡献率，显著增加春玉米氮素积累量。在宽膜覆盖条件下，施氮量为240 kg/hm2时春玉米产量最高，营养器官干物质和氮素转运量最高。宽膜覆盖提高玉米产量，促进春玉米干物质、氮素积累与分配，试验条件下适宜施氮量为240 kg/hm2。
为探明贵州春玉米适宜的覆膜方式及施氮量，采用裂区设计，连续两年在贵州威宁进行不同覆膜方式（宽膜、窄膜覆盖）与施氮量（0、80、160、240、320 kg/hm2）对春玉米产量及地上部干物质和氮素积累、转运特性的影响研究。结果表明，不同覆膜方式与施氮量间春玉米产量差异极显著，宽膜覆盖比窄膜覆盖产量提高15.61%。宽膜覆盖显著增加春玉米地上部干物质积累量、转运量和转运率，提高干物质转运对子粒物质积累的贡献率，显著增加春玉米氮素积累量。在宽膜覆盖条件下，施氮量为240 kg/hm2时春玉米产量最高，营养器官干物质和氮素转运量最高。宽膜覆盖提高玉米产量，促进春玉米干物质、氮素积累与分配，试验条件下适宜施氮量为240 kg/hm2。
2020, 28(4):155-164.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200423
摘要:
通过连续两年（2015～2016年）在吉林省中部玉米主产区开展田间试验，研究不同施氮水平对玉米产量、开花后干物质积累、转运与分配特征以及土壤无机氮含量动态变化的影响。结果表明，与不施氮肥处理相比，施氮处理2年玉米产量平均增幅为13.1%～42.1%，其中以施氮量210 kg/hm2处理产量最高。随施氮水平的增加，玉米茎干重、叶干重呈上升趋势，子粒干重呈先增后降趋势；施氮处理较不施氮肥处理显著提高玉米开花后不同器官干物质向子粒的转运量、转运率和营养体对子粒的贡献率（P<0.05），均以施氮量210 kg/hm2处理为最高。开花期至成熟期0～20 cm土壤无机氮含量，随施氮水平的提高而提高。相关分析表明，玉米成熟期干物质积累量、转运量与玉米产量及构成因素均呈正相关关系，除穗数外，相关性均达显著水平。因此，适宜的施氮量可提高土壤无机氮含量，促进玉米开花后干物质积累与转运，提高玉米产量。
通过连续两年（2015～2016年）在吉林省中部玉米主产区开展田间试验，研究不同施氮水平对玉米产量、开花后干物质积累、转运与分配特征以及土壤无机氮含量动态变化的影响。结果表明，与不施氮肥处理相比，施氮处理2年玉米产量平均增幅为13.1%～42.1%，其中以施氮量210 kg/hm2处理产量最高。随施氮水平的增加，玉米茎干重、叶干重呈上升趋势，子粒干重呈先增后降趋势；施氮处理较不施氮肥处理显著提高玉米开花后不同器官干物质向子粒的转运量、转运率和营养体对子粒的贡献率（P<0.05），均以施氮量210 kg/hm2处理为最高。开花期至成熟期0～20 cm土壤无机氮含量，随施氮水平的提高而提高。相关分析表明，玉米成熟期干物质积累量、转运量与玉米产量及构成因素均呈正相关关系，除穗数外，相关性均达显著水平。因此，适宜的施氮量可提高土壤无机氮含量，促进玉米开花后干物质积累与转运，提高玉米产量。
2020, 28(4):165-171.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200424
摘要:
分离、筛选出降解阿特拉津残留的高效功能菌株，对于农产品安全和土壤环境修复具有重要的现实意义。通过富集培养法，从吉林省延吉市的农田土壤中分离出1株以阿特拉津为唯一氮源生长的降解菌株W11。经生理生化和16S rRNA基因序列分析，鉴定W11为类节杆菌属（Paenarthrobacter sp.）。菌株W11在无机盐液体培养基培养60 h对阿特拉津（100 mg/L）的降解率为97.1%，其适宜温度范围为25℃～35℃，最适温度为30℃；适宜的酸碱度范围为pH值6～9，最适pH值为7。最佳碳源是葡萄糖，外加氮源对菌株降解阿特拉津的能力几乎无影响，菌株W11在修复阿特拉津污染方面具有很好的应用前景。
分离、筛选出降解阿特拉津残留的高效功能菌株，对于农产品安全和土壤环境修复具有重要的现实意义。通过富集培养法，从吉林省延吉市的农田土壤中分离出1株以阿特拉津为唯一氮源生长的降解菌株W11。经生理生化和16S rRNA基因序列分析，鉴定W11为类节杆菌属（Paenarthrobacter sp.）。菌株W11在无机盐液体培养基培养60 h对阿特拉津（100 mg/L）的降解率为97.1%，其适宜温度范围为25℃～35℃，最适温度为30℃；适宜的酸碱度范围为pH值6～9，最适pH值为7。最佳碳源是葡萄糖，外加氮源对菌株降解阿特拉津的能力几乎无影响，菌株W11在修复阿特拉津污染方面具有很好的应用前景。
2020, 28(4):172-177.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200425
摘要:
采用喷雾接种法和田间自然诱发法，测定福建省11个鲜食玉米品种在苗期和成株期对玉米小斑病的抗性，并探讨抗感病玉米品种间作对病害发生的影响。结果表明，不同玉米品种在苗期对301株小斑病菌群体均表现出不同程度的抗、感病性，品种之间对菌株群体的抗性频率为32.23%～72.76%，其中榕甜1号和永珍7号的抗性频率较高；供试玉米品种在成株期对小斑病的病情指数存在显著差异，其中榕甜1号、永珍7号和闽甜4号均表现为中抗。田间抗感病玉米品种间作试验发现，在福州试验田感病品种粤甜22分别与抗病品种榕甜1号、永珍7号间作后的病情抑制率为33.78%和25.41%；在屏南试验田相同的间作处理两年病情抑制率分别达58.35%、21.05%和52.56%、46.42%。
采用喷雾接种法和田间自然诱发法，测定福建省11个鲜食玉米品种在苗期和成株期对玉米小斑病的抗性，并探讨抗感病玉米品种间作对病害发生的影响。结果表明，不同玉米品种在苗期对301株小斑病菌群体均表现出不同程度的抗、感病性，品种之间对菌株群体的抗性频率为32.23%～72.76%，其中榕甜1号和永珍7号的抗性频率较高；供试玉米品种在成株期对小斑病的病情指数存在显著差异，其中榕甜1号、永珍7号和闽甜4号均表现为中抗。田间抗感病玉米品种间作试验发现，在福州试验田感病品种粤甜22分别与抗病品种榕甜1号、永珍7号间作后的病情抑制率为33.78%和25.41%；在屏南试验田相同的间作处理两年病情抑制率分别达58.35%、21.05%和52.56%、46.42%。
2020, 28(4):178-183.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200426
摘要:
研究30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂在甜玉米田的应用效果，在甜玉米不同叶龄期开展田间试验，评价其对杂草的防除效果及对甜玉米的安全性。结果表明，30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂在甜玉米3～4叶期或6～7叶期施药，900～1 575 g a.i./hm2剂量范围内对甜玉米品种粤甜28安全，对玉米田常见杂草凹头苋、光头稗、马唐和香附子的防效及增产效果均显著高于对照药剂38%莠去津悬浮剂2 160 g a.i./hm2播后苗前处理。推荐30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂在900～1 350 g a.i./hm2范围内，甜玉米3～5叶期茎叶喷雾使用。
研究30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂在甜玉米田的应用效果，在甜玉米不同叶龄期开展田间试验，评价其对杂草的防除效果及对甜玉米的安全性。结果表明，30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂在甜玉米3～4叶期或6～7叶期施药，900～1 575 g a.i./hm2剂量范围内对甜玉米品种粤甜28安全，对玉米田常见杂草凹头苋、光头稗、马唐和香附子的防效及增产效果均显著高于对照药剂38%莠去津悬浮剂2 160 g a.i./hm2播后苗前处理。推荐30%烟嘧磺隆·莠去津·硝磺草酮可分散油悬浮剂在900～1 350 g a.i./hm2范围内，甜玉米3～5叶期茎叶喷雾使用。
27 玉米抗蚜遗传研究进展
2020, 28(4):184-190.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200427
摘要:
蚜虫是危害玉米生产的主要害虫之一，在我国危害玉米的蚜虫主要是玉米蚜（Rhopalosiphum maidis Fitch）。近年来在北方春玉米区、黄淮海夏播玉米区玉米蚜虫的危害呈上升趋势。玉米抗玉米蚜种质资源不丰富，迄今未发现对玉米蚜完全免疫的玉米材料。玉米对玉米蚜虫的抗性遗传机制比较复杂，多表现为隐性遗传，由1对基因、两对基因、两对互补基因和多基因控制。目前仅定位了少数抗蚜性位点，对玉米抗蚜性产生的生理生化机理进行初步探讨。
蚜虫是危害玉米生产的主要害虫之一，在我国危害玉米的蚜虫主要是玉米蚜（Rhopalosiphum maidis Fitch）。近年来在北方春玉米区、黄淮海夏播玉米区玉米蚜虫的危害呈上升趋势。玉米抗玉米蚜种质资源不丰富，迄今未发现对玉米蚜完全免疫的玉米材料。玉米对玉米蚜虫的抗性遗传机制比较复杂，多表现为隐性遗传，由1对基因、两对基因、两对互补基因和多基因控制。目前仅定位了少数抗蚜性位点，对玉米抗蚜性产生的生理生化机理进行初步探讨。
