2023年第31卷第5期文章目次
2023, 31(5):1-10.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230501
摘要:
为了拓宽玉米种质资源遗传基础，了解玉米种质资源表型性状遗传多样性水平，选择205份玉米种质资源的23个表型性状，利用变异系数、遗传多样性指数及多种分析方法，结合F值综合评价玉米种质资源。结果表明，大多数种质资源花丝色及花药色均为黄绿色，株型中间型，轴色浅红色，穗型筒形，粒型硬粒型，子粒形状中间形，粒色浅黄。穗长的遗传多样性指数H'最大，穗行数的H'最小；粗蛋白质含量和粗脂肪含量的H'相同，总淀粉含量的H'最小。15个数量性状和3个品质性状之间呈现显著或极显著正相关，千粒重与穗行数呈极显著负相关，各数量性状间相互联系又相互制约。通过聚类分析，205份资源被划分为3大类群。通过综合得分F值筛选出10份优异玉米种质，可作为优良的种质资源创新材料和遗传育种的亲本来源。
为了拓宽玉米种质资源遗传基础，了解玉米种质资源表型性状遗传多样性水平，选择205份玉米种质资源的23个表型性状，利用变异系数、遗传多样性指数及多种分析方法，结合F值综合评价玉米种质资源。结果表明，大多数种质资源花丝色及花药色均为黄绿色，株型中间型，轴色浅红色，穗型筒形，粒型硬粒型，子粒形状中间形，粒色浅黄。穗长的遗传多样性指数H'最大，穗行数的H'最小；粗蛋白质含量和粗脂肪含量的H'相同，总淀粉含量的H'最小。15个数量性状和3个品质性状之间呈现显著或极显著正相关，千粒重与穗行数呈极显著负相关，各数量性状间相互联系又相互制约。通过聚类分析，205份资源被划分为3大类群。通过综合得分F值筛选出10份优异玉米种质，可作为优良的种质资源创新材料和遗传育种的亲本来源。
2023, 31(5):11-16.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230502
摘要:
以39份玉米自交系为材料，大喇叭口期通过田间涝害模拟筛选试验，测定叶绿素(SPAD值)、地上部干物质量、绿叶数等9个指标以及各指标耐淹系数，对自交系耐淹性进行评价。结果表明，淹水条件下叶绿素(SPAD值)、地上部干物质量、绿叶数、抽雄期、吐丝期、株高受到严重影响，对地上部干物质量影响最大，地上部干物质量和株高、绿叶数呈显著相关或极显著相关，可作为田间鉴定玉米自交系耐淹性的有效指标。采用综合耐淹性状作为评价参数，经聚类分析表明，先玉335选育二环系、 X1141/昌7-2、中农大678选育二环系等8个自交系属耐淹型自交系，京157/京52B、京157/MO17、京157/PHNB2等12个自交系属敏感型自交系。
以39份玉米自交系为材料，大喇叭口期通过田间涝害模拟筛选试验，测定叶绿素(SPAD值)、地上部干物质量、绿叶数等9个指标以及各指标耐淹系数，对自交系耐淹性进行评价。结果表明，淹水条件下叶绿素(SPAD值)、地上部干物质量、绿叶数、抽雄期、吐丝期、株高受到严重影响，对地上部干物质量影响最大，地上部干物质量和株高、绿叶数呈显著相关或极显著相关，可作为田间鉴定玉米自交系耐淹性的有效指标。采用综合耐淹性状作为评价参数，经聚类分析表明，先玉335选育二环系、 X1141/昌7-2、中农大678选育二环系等8个自交系属耐淹型自交系，京157/京52B、京157/MO17、京157/PHNB2等12个自交系属敏感型自交系。
2023, 31(5):17-24.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230503
摘要:
WRKY是一类在逆境胁迫响应中起重要调控作用的转录因子。基于盐胁迫下的玉米转录组数据，确定了16个差异表达的WRKY基因家族成员。利用生物信息学方法对各成员理化性质、染色体分布、蛋白保守结构域、系统进化、顺式作用元件及盐胁迫下的相对表达量进行分析验证。结果表明，16个差异表达的WRKY基因家族成员主要分布在玉米的7条染色体上，各成员之间理化性质存在差异。qRT-PCR 验证结果表明，不同基因家族成员对盐胁迫的敏感程度不同，对胁迫处理时间的响应也有所不同。ZmWRKY106、ZmWRKY108、ZmWRKY91、ZmWRKY27在盐胁迫后24 h内均未参与表达，经盐胁迫处理6 h后ZmWRKY63表达量达到最高。各家族成员对盐胁迫的响应及敏感程度不同，可能与各成员间理化性质和结构的差异以及所含的顺式作用元件、内含子和motif类型有关。
WRKY是一类在逆境胁迫响应中起重要调控作用的转录因子。基于盐胁迫下的玉米转录组数据，确定了16个差异表达的WRKY基因家族成员。利用生物信息学方法对各成员理化性质、染色体分布、蛋白保守结构域、系统进化、顺式作用元件及盐胁迫下的相对表达量进行分析验证。结果表明，16个差异表达的WRKY基因家族成员主要分布在玉米的7条染色体上，各成员之间理化性质存在差异。qRT-PCR 验证结果表明，不同基因家族成员对盐胁迫的敏感程度不同，对胁迫处理时间的响应也有所不同。ZmWRKY106、ZmWRKY108、ZmWRKY91、ZmWRKY27在盐胁迫后24 h内均未参与表达，经盐胁迫处理6 h后ZmWRKY63表达量达到最高。各家族成员对盐胁迫的响应及敏感程度不同，可能与各成员间理化性质和结构的差异以及所含的顺式作用元件、内含子和motif类型有关。
2023, 31(5):25-33.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230504
摘要:
采用生物信息学方法分析AGPase家族基因的系统发育关系和基因结构特征，基于玉米B73参考基因组(AGPv4)新鉴定玉米AGPase小亚基编码基因，同时根据序列比对结果重新注释基因组中发生扩张的AGPS片段基因。结果表明，新鉴定并重新注释的ZmAGPS2-3、ZmAGPS2-4、ZmAGPS2-5基因包含1个序列高度相似的外显子，由祖先基因ZmAGPS2-2的多个外显子(无内含子)序列拼接形成。其编码蛋白的保守结构域存在不同程度的缺失，且这3个基因在染色体上的位置无共线性关系，也不相邻。因此推测，ZmAGPS2-3、ZmAGPS2-4和ZmAGPS2-5基因起源方式为反转录转座复制，在演化过程中丢失了部分序列后成为功能缺失的假基因。
采用生物信息学方法分析AGPase家族基因的系统发育关系和基因结构特征，基于玉米B73参考基因组(AGPv4)新鉴定玉米AGPase小亚基编码基因，同时根据序列比对结果重新注释基因组中发生扩张的AGPS片段基因。结果表明，新鉴定并重新注释的ZmAGPS2-3、ZmAGPS2-4、ZmAGPS2-5基因包含1个序列高度相似的外显子，由祖先基因ZmAGPS2-2的多个外显子(无内含子)序列拼接形成。其编码蛋白的保守结构域存在不同程度的缺失，且这3个基因在染色体上的位置无共线性关系，也不相邻。因此推测，ZmAGPS2-3、ZmAGPS2-4和ZmAGPS2-5基因起源方式为反转录转座复制，在演化过程中丢失了部分序列后成为功能缺失的假基因。
2023, 31(5):34-41.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230505
摘要:
全基因组选择(Genomic Selection，GS)能够利用影响性状的所有变异位点估计育种值并进行有效选择，可以加快优良杂交种的选育进程。利用123份自选系和8个测验种以NCII遗传交配设计组配的537个F1杂交种为材料，结合玉米5.5 K液相育种芯片鉴定的11 734个高质量SNP标记，利用5种GS方法的加性模型和加-显模型对新乡、周口环境穗长、穗粗和穗行数以及最佳线性无偏估计(Best Linear Unbiased Estimate，BLUE)值开展预测研究。结果表明，穗行数的预测准确性最高，为0.76～0.84；穗粗次之，为0.54～0.65；穗长的预测精度最低，为0.33～0.54，3个性状均利用BLUE值估计的准确性最高。在周口环境，相比加性模型，基因组最佳线性无偏预测和3种贝叶斯方法加-显模型对穗长预测准确性的提高率为9.09%，穗粗3种贝叶斯方法加-显模型的提高率为1.85%。绝大多数情况下，加性模型和加-显模型的预测准确性相等，说明整合显性效应并不能提高杂交种穗长、穗粗和穗行数基因组预测精度。综合考虑预测准确性方差分析、多重比较和聚类分析，再生核希尔伯特空间是最佳的杂交种预测方法。
全基因组选择(Genomic Selection，GS)能够利用影响性状的所有变异位点估计育种值并进行有效选择，可以加快优良杂交种的选育进程。利用123份自选系和8个测验种以NCII遗传交配设计组配的537个F1杂交种为材料，结合玉米5.5 K液相育种芯片鉴定的11 734个高质量SNP标记，利用5种GS方法的加性模型和加-显模型对新乡、周口环境穗长、穗粗和穗行数以及最佳线性无偏估计(Best Linear Unbiased Estimate，BLUE)值开展预测研究。结果表明，穗行数的预测准确性最高，为0.76～0.84；穗粗次之，为0.54～0.65；穗长的预测精度最低，为0.33～0.54，3个性状均利用BLUE值估计的准确性最高。在周口环境，相比加性模型，基因组最佳线性无偏预测和3种贝叶斯方法加-显模型对穗长预测准确性的提高率为9.09%，穗粗3种贝叶斯方法加-显模型的提高率为1.85%。绝大多数情况下，加性模型和加-显模型的预测准确性相等，说明整合显性效应并不能提高杂交种穗长、穗粗和穗行数基因组预测精度。综合考虑预测准确性方差分析、多重比较和聚类分析，再生核希尔伯特空间是最佳的杂交种预测方法。
2023, 31(5):42-48.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230506
摘要:
耐草甘膦和耐草铵膦是转基因作物育种重要的目标性状。将耐草甘膦基因MC1-EPSPS构建到含有bar基因的植物表达载体pTF101.1中，通过农杆菌介导法转入玉米材料Hi-II中，从而获得兼具耐受草甘膦和草铵膦性状的转基因玉米材料 CM8401。目的基因PCR检测显示，MC1-EPSPS和bar基因稳定整合到玉米基因组中。目的蛋白试纸条检测结果显示，MC1-EPSPS蛋白和PAT蛋白在转基因玉米世代间中表达稳定。田间除草剂耐受性鉴定试验表明，转基因玉米CM8401对草甘膦和草铵膦都具有良好耐受性，可耐受4倍推荐中剂量的草甘膦和草铵膦。
耐草甘膦和耐草铵膦是转基因作物育种重要的目标性状。将耐草甘膦基因MC1-EPSPS构建到含有bar基因的植物表达载体pTF101.1中，通过农杆菌介导法转入玉米材料Hi-II中，从而获得兼具耐受草甘膦和草铵膦性状的转基因玉米材料 CM8401。目的基因PCR检测显示，MC1-EPSPS和bar基因稳定整合到玉米基因组中。目的蛋白试纸条检测结果显示，MC1-EPSPS蛋白和PAT蛋白在转基因玉米世代间中表达稳定。田间除草剂耐受性鉴定试验表明，转基因玉米CM8401对草甘膦和草铵膦都具有良好耐受性，可耐受4倍推荐中剂量的草甘膦和草铵膦。
2023, 31(5):49-55.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230507
摘要:
利用 253 份玉米自交系为关联群体，利用一般线性模型(GLM)、混合线性模型(MLM)、固定和随机模型交替概率统一(FarmCPU)和基因组相关预测集成工具(GAPIT)，分别对其子粒氮浓度进行全基因组关联分析。结果表明，共鉴定 25个与子粒氮浓度显著关联的 SNP(P<1.72E-05)。其中，GLM、FarmCPU和GAPIT方法分别检测到12、15和1个位点。S3_202120604、S1_2007087 47和S5_10258682在GLM和FarmCPU两种方法中均能检测到。Bin1.06、Bin3.07、Bin5.04、Bin1.07和Bin5.02可能是影响子粒氮浓度的重要区段。共挖掘30个相关候选基因，其中 Zm00001d031747、Zm00001d031749、Zm00001d031753、Zm00001d043502和Zm00001d01339等可能是影响玉米子粒氮浓度的关键候选基因。
利用 253 份玉米自交系为关联群体，利用一般线性模型(GLM)、混合线性模型(MLM)、固定和随机模型交替概率统一(FarmCPU)和基因组相关预测集成工具(GAPIT)，分别对其子粒氮浓度进行全基因组关联分析。结果表明，共鉴定 25个与子粒氮浓度显著关联的 SNP(P<1.72E-05)。其中，GLM、FarmCPU和GAPIT方法分别检测到12、15和1个位点。S3_202120604、S1_2007087 47和S5_10258682在GLM和FarmCPU两种方法中均能检测到。Bin1.06、Bin3.07、Bin5.04、Bin1.07和Bin5.02可能是影响子粒氮浓度的重要区段。共挖掘30个相关候选基因，其中 Zm00001d031747、Zm00001d031749、Zm00001d031753、Zm00001d043502和Zm00001d01339等可能是影响玉米子粒氮浓度的关键候选基因。
2023, 31(5):56-63.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230508
摘要:
以25个玉米品种为材料，采用聚类分析和灰色关联度分析综合评价等方法，对玉米品种的田间调查结果、主要农艺性状、产量因素及产量进行适应性综合评价。结果表明，科河699和先玉335倒伏严重；农艺性状中秃尖长变异系数最大，其次是穗位高和株高。聚类分析将25个品种分为3类，第Ⅰ类包括新玉108等11份材料，特点为株高较高、穗短且细、秃尖较长和产量低，属于低产类型的品种；第Ⅱ类包括京科627等9份材料，特点为植株高大、穗粗且长、穗行数较小、粒较重和产量高，属于丰产类型的种质；第Ⅲ类包括九玉W03等5份材料，植株特点为植株矮小、穗长和穗粗适中，秃尖短、粒多和产量适中，属于中产类型的品种。结合聚类分析和灰色关联度综合评价，MC670、MC618、京科627、延科288和MC703等品种综合表现较好，可以作为储备品种继续试验，检验其性状重演性。
以25个玉米品种为材料，采用聚类分析和灰色关联度分析综合评价等方法，对玉米品种的田间调查结果、主要农艺性状、产量因素及产量进行适应性综合评价。结果表明，科河699和先玉335倒伏严重；农艺性状中秃尖长变异系数最大，其次是穗位高和株高。聚类分析将25个品种分为3类，第Ⅰ类包括新玉108等11份材料，特点为株高较高、穗短且细、秃尖较长和产量低，属于低产类型的品种；第Ⅱ类包括京科627等9份材料，特点为植株高大、穗粗且长、穗行数较小、粒较重和产量高，属于丰产类型的种质；第Ⅲ类包括九玉W03等5份材料，植株特点为植株矮小、穗长和穗粗适中，秃尖短、粒多和产量适中，属于中产类型的品种。结合聚类分析和灰色关联度综合评价，MC670、MC618、京科627、延科288和MC703等品种综合表现较好，可以作为储备品种继续试验，检验其性状重演性。
2023, 31(5):64-73.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230509
摘要:
利用长期定位试验，设置密度(D1：60 000株/hm2，D2：90 000株/hm2)、耕法(T1：少耕，T2：常规耕作)与化控(R1：喷化控剂，R2：喷清水)三因素试验，分析不同处理玉米产量及其形成过程和冠层光合特性。结果表明，D1条件下，T1R1处理子粒产量、穗粒数较T2R2处理显著增加27%～40.5%、19.6%～27.3%；D2条件下，T1R1处理子粒产量、穗粒数较T2R2处理显著增加22.9%～24.9%、14%～21.3%。少耕和化控处理显著影响植株冠层结构，降低了玉米的植株高度、穗位系数、上部叶片的叶面积，提高了植株上层和中层叶向值及上部冠层的透光率；少耕和化控处理提高了叶片单位面积光能的吸收(ABS/CS0)、捕获(TR0/CS0)，在高密度条件下表现明显差异。综上，在密植条件下，少耕和化控耦合优化了玉米密植群体冠层结构，增强了对光能的截获、吸收与传递能力，最终显著增加子粒产量。
利用长期定位试验，设置密度(D1：60 000株/hm2，D2：90 000株/hm2)、耕法(T1：少耕，T2：常规耕作)与化控(R1：喷化控剂，R2：喷清水)三因素试验，分析不同处理玉米产量及其形成过程和冠层光合特性。结果表明，D1条件下，T1R1处理子粒产量、穗粒数较T2R2处理显著增加27%～40.5%、19.6%～27.3%；D2条件下，T1R1处理子粒产量、穗粒数较T2R2处理显著增加22.9%～24.9%、14%～21.3%。少耕和化控处理显著影响植株冠层结构，降低了玉米的植株高度、穗位系数、上部叶片的叶面积，提高了植株上层和中层叶向值及上部冠层的透光率；少耕和化控处理提高了叶片单位面积光能的吸收(ABS/CS0)、捕获(TR0/CS0)，在高密度条件下表现明显差异。综上，在密植条件下，少耕和化控耦合优化了玉米密植群体冠层结构，增强了对光能的截获、吸收与传递能力，最终显著增加子粒产量。
2023, 31(5):74-82.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230510
摘要:
为探究外源6-苄氨基嘌呤(6-BA)对低温胁迫下玉米幼苗生理响应的调节作用，以德美亚3号为试验材料，在人工气候箱中进行盆栽试验。设4个处理，分别为25℃下叶面喷施清水(CK)、25℃下叶面喷施6-BA(6-BA)、5℃下叶面喷施清水(LT)、5℃下叶面喷施6-BA(LT+6-BA)。5℃处理7 d后25℃处理3 d。结果表明，常温(25℃)条件下外源6-BA对玉米幼苗的生长具有一定的促进效果，低温(5℃)胁迫抑制玉米幼苗的生长。在低温条件下，6-BA处理能改善根系生长情况，提高叶绿素含量、净光合速率、气孔导度及最大光化学效率；同时提高抗氧化酶活性，使H2O2和MDA含量降低，缓解低温胁迫对玉米幼苗生长的抑制程度。综上所述，外源6-BA在低温胁迫条件下能通过提高玉米幼苗的光合能力和抗氧化酶活性，降低膜脂过氧化物含量而提高玉米幼苗对低温的抵抗能力。
为探究外源6-苄氨基嘌呤(6-BA)对低温胁迫下玉米幼苗生理响应的调节作用，以德美亚3号为试验材料，在人工气候箱中进行盆栽试验。设4个处理，分别为25℃下叶面喷施清水(CK)、25℃下叶面喷施6-BA(6-BA)、5℃下叶面喷施清水(LT)、5℃下叶面喷施6-BA(LT+6-BA)。5℃处理7 d后25℃处理3 d。结果表明，常温(25℃)条件下外源6-BA对玉米幼苗的生长具有一定的促进效果，低温(5℃)胁迫抑制玉米幼苗的生长。在低温条件下，6-BA处理能改善根系生长情况，提高叶绿素含量、净光合速率、气孔导度及最大光化学效率；同时提高抗氧化酶活性，使H2O2和MDA含量降低，缓解低温胁迫对玉米幼苗生长的抑制程度。综上所述，外源6-BA在低温胁迫条件下能通过提高玉米幼苗的光合能力和抗氧化酶活性，降低膜脂过氧化物含量而提高玉米幼苗对低温的抵抗能力。
2023, 31(5):83-91.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230511
摘要:
以鲜食玉米主导品种农科玉(NKY368)与农科糯(NKN336)为研究对象，开展基于称重式蒸渗仪的不同品种鲜食玉米耗水特征研究。结果表明，NKN336全生育期耗水量为358.99 mm，日均耗水量为4.79 mm/d，作物系数为0.272～1.611；NKY368全生育期耗水量为370.88 mm，日均耗水量为4.95 mm/d，作物系数变化范围为0.269～1.559。NKY368与NKN336均在抽雄吐丝期达到耗水高峰，耗水模数占比在52%左右。通过分析农田气象因素发现，太阳辐射、空气湿度与风速是影响鲜食玉米耗水的关键因素。综合产量、水分生产效率和品质多因素评价，NKN336产量、水分生产效率分别为9 052.80 kg/hm2、2.52 kg/m3，子粒中含有更高的可溶性总糖、可溶性蛋白及还原型VC。
以鲜食玉米主导品种农科玉(NKY368)与农科糯(NKN336)为研究对象，开展基于称重式蒸渗仪的不同品种鲜食玉米耗水特征研究。结果表明，NKN336全生育期耗水量为358.99 mm，日均耗水量为4.79 mm/d，作物系数为0.272～1.611；NKY368全生育期耗水量为370.88 mm，日均耗水量为4.95 mm/d，作物系数变化范围为0.269～1.559。NKY368与NKN336均在抽雄吐丝期达到耗水高峰，耗水模数占比在52%左右。通过分析农田气象因素发现，太阳辐射、空气湿度与风速是影响鲜食玉米耗水的关键因素。综合产量、水分生产效率和品质多因素评价，NKN336产量、水分生产效率分别为9 052.80 kg/hm2、2.52 kg/m3，子粒中含有更高的可溶性总糖、可溶性蛋白及还原型VC。
2023, 31(5):92-97.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230512
摘要:
以球形花爆裂玉米佳球105为试验材料，分别在-10℃、-20℃、-30℃条件下对含水量15%、18%、21%、24%、27%的爆裂玉米进行冰冻20 d处理，分析冰冻对球形花爆裂玉米品质的影响。结果表明，冰冻处理会使爆裂玉米品质下降，-10℃、含水量为24%处理会发生果皮分离现象。膨爆倍数随着含水量的升高和温度的降低而降低，含水量为24%时，-10℃、-20℃、-30℃处理分别比对照降低3.0%、3.9%、7.7%；含水量为27%时，-10℃、-20℃、-30℃处理分别比对照降低5.2%、8.4%和12.9%。冰冻对玉米花的脆性有明显影响，当含水量为24%、27%时，-30℃冰冻条件下玉米花的硬度明显增大，分别比对照增加31.6%和35.2%，口感变差。当含水量为21%、24%、27%时，冰冻使果皮脱落量增加，其中-10℃处理脱落量最大，含水量为24%和27%处理分别比对照高出2倍和8倍。当含水量为24%、27%时，-10℃处理会出现整块果皮的大量脱落。冰冻对玉米粒外观、玉米粒体积、爆花率、花形、成球率影响较小。
以球形花爆裂玉米佳球105为试验材料，分别在-10℃、-20℃、-30℃条件下对含水量15%、18%、21%、24%、27%的爆裂玉米进行冰冻20 d处理，分析冰冻对球形花爆裂玉米品质的影响。结果表明，冰冻处理会使爆裂玉米品质下降，-10℃、含水量为24%处理会发生果皮分离现象。膨爆倍数随着含水量的升高和温度的降低而降低，含水量为24%时，-10℃、-20℃、-30℃处理分别比对照降低3.0%、3.9%、7.7%；含水量为27%时，-10℃、-20℃、-30℃处理分别比对照降低5.2%、8.4%和12.9%。冰冻对玉米花的脆性有明显影响，当含水量为24%、27%时，-30℃冰冻条件下玉米花的硬度明显增大，分别比对照增加31.6%和35.2%，口感变差。当含水量为21%、24%、27%时，冰冻使果皮脱落量增加，其中-10℃处理脱落量最大，含水量为24%和27%处理分别比对照高出2倍和8倍。当含水量为24%、27%时，-10℃处理会出现整块果皮的大量脱落。冰冻对玉米粒外观、玉米粒体积、爆花率、花形、成球率影响较小。
2023, 31(5):98-105.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230513
摘要:
为明确28个玉米品种苗期的耐重金属性和子粒对重金属的吸收特性，本研究通过测定重金属Cd、Pb、Cr、Zn、Cu单一胁迫对玉米幼苗株高等11个生理生化指标的影响，评价玉米幼苗对重金属的耐受性。通过测定不同玉米品种在四川省3个生态区的子粒重金属含量，评价子粒的重金属吸附特性。结果表明，根据苗期重金属耐受性可将28个玉米品种分为4类，其中瑞玉612和正红412为强耐重金属品种，正红818等13个品种为耐重金属品种，正红510等5个品种为中等耐重金属品种，中单808等8个品种为重金属敏感型品种。根据子粒对重金属的吸附特性可分为4类，正红205等12个品种子粒重金属含量最低，正红510等3个品种子粒重金属含量最高，瑞玉612等13个品种重金属含量处于中等水平。综合以上结果，正红818等13个品种的苗期重金属耐受性强，且子粒对重金属的吸附低，表明这些品种具有较高的推广应用安全性。
为明确28个玉米品种苗期的耐重金属性和子粒对重金属的吸收特性，本研究通过测定重金属Cd、Pb、Cr、Zn、Cu单一胁迫对玉米幼苗株高等11个生理生化指标的影响，评价玉米幼苗对重金属的耐受性。通过测定不同玉米品种在四川省3个生态区的子粒重金属含量，评价子粒的重金属吸附特性。结果表明，根据苗期重金属耐受性可将28个玉米品种分为4类，其中瑞玉612和正红412为强耐重金属品种，正红818等13个品种为耐重金属品种，正红510等5个品种为中等耐重金属品种，中单808等8个品种为重金属敏感型品种。根据子粒对重金属的吸附特性可分为4类，正红205等12个品种子粒重金属含量最低，正红510等3个品种子粒重金属含量最高，瑞玉612等13个品种重金属含量处于中等水平。综合以上结果，正红818等13个品种的苗期重金属耐受性强，且子粒对重金属的吸附低，表明这些品种具有较高的推广应用安全性。
2023, 31(5):106-112.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230514
摘要:
为探究不同条耕作业时间对玉米保苗及产量的影响，采用田间试验的方法，在风沙土与黑土上分析春季解冻时条耕(Sp1)、播前条耕(Sp2)与秋季条耕(Au) 3种处理下玉米群体保苗质量、播种期土壤温度与水分变化与玉米产量影响。结果表明，条耕作业时间、土壤类型以及两者交互作用均对玉米保苗密度、幼苗株高整齐度有显著影响，Au处理优于其他处理，风沙土优于黑土。Au与Sp1处理不同程度地提高黑土播种期土壤温度，5 cm深度土壤两者较Sp2处理分别提高3.9℃～8℃与0.5℃～4.9℃。Sp1处理较Au处理显著降低风沙土10、30、40 cm深度以及黑土20 cm土壤水分。两种土壤类型上，玉米产量结果均以Au处理最高，这主要得益于群体保苗密度与穗粒数提高。综上，吉林省中部半湿润区条耕作业推荐在秋季作业。
为探究不同条耕作业时间对玉米保苗及产量的影响，采用田间试验的方法，在风沙土与黑土上分析春季解冻时条耕(Sp1)、播前条耕(Sp2)与秋季条耕(Au) 3种处理下玉米群体保苗质量、播种期土壤温度与水分变化与玉米产量影响。结果表明，条耕作业时间、土壤类型以及两者交互作用均对玉米保苗密度、幼苗株高整齐度有显著影响，Au处理优于其他处理，风沙土优于黑土。Au与Sp1处理不同程度地提高黑土播种期土壤温度，5 cm深度土壤两者较Sp2处理分别提高3.9℃～8℃与0.5℃～4.9℃。Sp1处理较Au处理显著降低风沙土10、30、40 cm深度以及黑土20 cm土壤水分。两种土壤类型上，玉米产量结果均以Au处理最高，这主要得益于群体保苗密度与穗粒数提高。综上，吉林省中部半湿润区条耕作业推荐在秋季作业。
2023, 31(5):113-118.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230515
摘要:
为筛选适宜榆林市种植的机械粒收玉米新品种，2019年在榆林市农业科学研究院试验示范基地选用49个玉米新品种，开展玉米机械粒收品种的比较试验。结果表明，子粒含水率分布范围为15.9%～29.1%，平均为20.2%；破碎率在0.2%～2.73%，均值为1.21%(低于≤5%的国标要求)。子粒破碎率与含水率之间呈极显著正相关，可用二次多项式y=0.006 4x2-0.129 7x+1.159 1(R2=0.703 4，n=55)进行拟合。按双向平均作图法筛选出单产水平高、子粒含水率低的品种7个，分别为五谷563、德单203、华西1804、陕单650、豫龙618、敦玉282、陕单660，其子粒含水率分布范围为16.6%～20.1%，产量为15 489.0～18 387.0 kg/hm2，适合密植栽培和机械粒收。与对照品种先玉335对比，产量高于对照、子粒含水率低于对照的品种为华西1804。此外，JSH3705、五谷416、甘玉251、金穗183等18个品种脱水速率快、单产水平低于平均值，这些品种较适宜机械粒收。
为筛选适宜榆林市种植的机械粒收玉米新品种，2019年在榆林市农业科学研究院试验示范基地选用49个玉米新品种，开展玉米机械粒收品种的比较试验。结果表明，子粒含水率分布范围为15.9%～29.1%，平均为20.2%；破碎率在0.2%～2.73%，均值为1.21%(低于≤5%的国标要求)。子粒破碎率与含水率之间呈极显著正相关，可用二次多项式y=0.006 4x2-0.129 7x+1.159 1(R2=0.703 4，n=55)进行拟合。按双向平均作图法筛选出单产水平高、子粒含水率低的品种7个，分别为五谷563、德单203、华西1804、陕单650、豫龙618、敦玉282、陕单660，其子粒含水率分布范围为16.6%～20.1%，产量为15 489.0～18 387.0 kg/hm2，适合密植栽培和机械粒收。与对照品种先玉335对比，产量高于对照、子粒含水率低于对照的品种为华西1804。此外，JSH3705、五谷416、甘玉251、金穗183等18个品种脱水速率快、单产水平低于平均值，这些品种较适宜机械粒收。
2023, 31(5):119-127.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230516
摘要:
大田试验供试品种为郑单958、登海605和鲁单510，探究不同夏玉米品种的产量及氮素吸收和利用效率。结果表明，鲁单510穗位较低，株高与登海605相似且略高于郑单958。吐丝后45 d，鲁单510和登海605的光合速率、蒸腾速率和气孔导度较郑单958显著高102.2%、86.9%和126.9%。济南和淄博，鲁单510产量较郑单958分别高9.0%和17.0%，较登海605高2.9%和20.4%。鲁单510的氮肥偏生产力较郑单958和登海605平均高3.8%和2.7%，氮肥吸收效率分别高18.4%和15.7%。鲁单510穗位较低，子粒灌浆后期具有较高的光合特性和氮肥利用效率及其向子粒的分配能力，为该区域高产及氮高效玉米品种选择提供理论依据。
大田试验供试品种为郑单958、登海605和鲁单510，探究不同夏玉米品种的产量及氮素吸收和利用效率。结果表明，鲁单510穗位较低，株高与登海605相似且略高于郑单958。吐丝后45 d，鲁单510和登海605的光合速率、蒸腾速率和气孔导度较郑单958显著高102.2%、86.9%和126.9%。济南和淄博，鲁单510产量较郑单958分别高9.0%和17.0%，较登海605高2.9%和20.4%。鲁单510的氮肥偏生产力较郑单958和登海605平均高3.8%和2.7%，氮肥吸收效率分别高18.4%和15.7%。鲁单510穗位较低，子粒灌浆后期具有较高的光合特性和氮肥利用效率及其向子粒的分配能力，为该区域高产及氮高效玉米品种选择提供理论依据。
2023, 31(5):128-135.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230517
摘要:
依托28年长期定位试验，采集不同施肥处理土壤剖面样品，测定土壤硝态氮含量，结合产量计算氮素利用效率。结果表明，长期施肥显著增加玉米子粒产量、地上部总吸氮量及氮收获指数。化肥+有机肥(NPKM)处理产量最高，较单施化肥(NPK)处理提高8.7%。各处理硝态氮含量随着土层的加深均呈先降低后升高的趋势，硝态氮主要积累在0～100 cm土体，NPK、NPKM处理硝态氮积累量占比高于55%。因此，有机肥替代部分化肥可显著提高子粒产量，增加氮素利用效率，减少氮素淋溶。
依托28年长期定位试验，采集不同施肥处理土壤剖面样品，测定土壤硝态氮含量，结合产量计算氮素利用效率。结果表明，长期施肥显著增加玉米子粒产量、地上部总吸氮量及氮收获指数。化肥+有机肥(NPKM)处理产量最高，较单施化肥(NPK)处理提高8.7%。各处理硝态氮含量随着土层的加深均呈先降低后升高的趋势，硝态氮主要积累在0～100 cm土体，NPK、NPKM处理硝态氮积累量占比高于55%。因此，有机肥替代部分化肥可显著提高子粒产量，增加氮素利用效率，减少氮素淋溶。
2023, 31(5):136-142.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230518
摘要:
为探明锌肥施用方式对制种玉米生长、产量及子粒含锌量的影响，以制种玉米NC242为供试材料，2019-2020年在河西绿洲灌区张掖市甘州区党寨镇开展试验。设置叶面喷施锌肥(DF)、滴灌冲施锌肥(DS)、底施锌肥(AF)、滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥(SF)和不施锌肥(CK)5个处理，分析制种玉米全生育期内叶面积指数与地上部干物质积累量和产量及子粒含锌量变化。结果表明，锌肥不同施用方式能有效提高叶面积指数与地上部干物质积累量，其中滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥效果最佳；滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥产量最高(8 507.38 kg/hm2)，其次为叶面喷施锌肥(8 200.64 kg/hm2)，分别较CK显著增产16.38%和12.18%；不同锌肥施用方式下SF处理子粒锌含量最高，较CK提高25.56%。因此，滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥方式是本试验锌肥最佳施用方式。
为探明锌肥施用方式对制种玉米生长、产量及子粒含锌量的影响，以制种玉米NC242为供试材料，2019-2020年在河西绿洲灌区张掖市甘州区党寨镇开展试验。设置叶面喷施锌肥(DF)、滴灌冲施锌肥(DS)、底施锌肥(AF)、滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥(SF)和不施锌肥(CK)5个处理，分析制种玉米全生育期内叶面积指数与地上部干物质积累量和产量及子粒含锌量变化。结果表明，锌肥不同施用方式能有效提高叶面积指数与地上部干物质积累量，其中滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥效果最佳；滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥产量最高(8 507.38 kg/hm2)，其次为叶面喷施锌肥(8 200.64 kg/hm2)，分别较CK显著增产16.38%和12.18%；不同锌肥施用方式下SF处理子粒锌含量最高，较CK提高25.56%。因此，滴灌冲施锌肥+叶面喷施锌肥方式是本试验锌肥最佳施用方式。
2023, 31(5):143-150.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230519
摘要:
为了探究陇中旱农区有机肥替代化肥的适宜比例，减少玉米生产中化肥的投入，在甘肃定西设等氮量(200 kg/hm2)的5个商品有机肥替代化肥的比例(0、50.0%、37.5%、25.0%、12.5%)和不施氮处理，研究不同替代比例对玉米叶片叶绿素含量、氮代谢相关酶活性、玉米产量及氮素利用效率的影响。结果表明，施氮处理显著提高硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷丙转氨酶(GPT)活性。与单施化肥相比，有机肥替代化肥12.5%和37.5%处理显著提高GOGAT和GS活性，分别较单施化肥增加35.6%和52.5%、20.7%和39.5%。与不施氮相比，有机肥替代化肥12.5%和37.5%显著提高叶绿素含量、叶面积指数，分别提高97.5%和109.8%、102.8%和125.6%，与单施化肥无显著差异。氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力，有机肥替代化肥12.5%和37.5%显著低于单施化肥，玉米产量无显著差异。
为了探究陇中旱农区有机肥替代化肥的适宜比例，减少玉米生产中化肥的投入，在甘肃定西设等氮量(200 kg/hm2)的5个商品有机肥替代化肥的比例(0、50.0%、37.5%、25.0%、12.5%)和不施氮处理，研究不同替代比例对玉米叶片叶绿素含量、氮代谢相关酶活性、玉米产量及氮素利用效率的影响。结果表明，施氮处理显著提高硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷丙转氨酶(GPT)活性。与单施化肥相比，有机肥替代化肥12.5%和37.5%处理显著提高GOGAT和GS活性，分别较单施化肥增加35.6%和52.5%、20.7%和39.5%。与不施氮相比，有机肥替代化肥12.5%和37.5%显著提高叶绿素含量、叶面积指数，分别提高97.5%和109.8%、102.8%和125.6%，与单施化肥无显著差异。氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力，有机肥替代化肥12.5%和37.5%显著低于单施化肥，玉米产量无显著差异。
2023, 31(5):151-156.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230520
摘要:
玉米孢囊线虫病是我国玉米的新病害，对我国玉米生产存在潜在风险。通过生物学测定和盆栽试验，研究广西玉米孢囊线虫(Heterodera zeae)群体孵化特性、侵染规律和发育进程以及广西主栽玉米品种对该线虫群体的抗性。结果表明，玉米孢囊线虫在25℃～33℃均可孵化，33℃为最佳孵化温度；20℃和35℃条件下孢囊线虫的孵化率仅为4.6 %；15℃和40℃条件孢囊不孵化。30℃条件下，玉米孢囊线虫15～18 d完成1个生活史。广西主栽的16个玉米品种中仅有庆农13和万川973表现为高抗。
玉米孢囊线虫病是我国玉米的新病害，对我国玉米生产存在潜在风险。通过生物学测定和盆栽试验，研究广西玉米孢囊线虫(Heterodera zeae)群体孵化特性、侵染规律和发育进程以及广西主栽玉米品种对该线虫群体的抗性。结果表明，玉米孢囊线虫在25℃～33℃均可孵化，33℃为最佳孵化温度；20℃和35℃条件下孢囊线虫的孵化率仅为4.6 %；15℃和40℃条件孢囊不孵化。30℃条件下，玉米孢囊线虫15～18 d完成1个生活史。广西主栽的16个玉米品种中仅有庆农13和万川973表现为高抗。
2023, 31(5):157-163.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230521
摘要:
麦根腐平脐蠕孢菌(Bipolaris sorokiniana)侵染玉米引起叶斑病，也能侵染小麦引起根腐病。通过形态学和分子生物学方法鉴定到2个玉米和1个小麦分离物，均为麦根腐平脐蠕孢菌(B. sorokiniana)。玉米分离物与小麦分离物在培养基利用、pH值、硝酸钾和硫酸铵等条件下菌丝生长速率存在明显差异，且两种不同寄主分离物在人工接种条件下均可成功侵染小麦克春10号和玉米郑单958，完成交叉侵染。比较来自不同寄主的麦根腐平脐蠕孢菌生物学特性差异，发现玉米和小麦分离物存在交叉致病性。
麦根腐平脐蠕孢菌(Bipolaris sorokiniana)侵染玉米引起叶斑病，也能侵染小麦引起根腐病。通过形态学和分子生物学方法鉴定到2个玉米和1个小麦分离物，均为麦根腐平脐蠕孢菌(B. sorokiniana)。玉米分离物与小麦分离物在培养基利用、pH值、硝酸钾和硫酸铵等条件下菌丝生长速率存在明显差异，且两种不同寄主分离物在人工接种条件下均可成功侵染小麦克春10号和玉米郑单958，完成交叉侵染。比较来自不同寄主的麦根腐平脐蠕孢菌生物学特性差异，发现玉米和小麦分离物存在交叉致病性。
2023, 31(5):164-172.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230522
摘要:
通过生物试验结合仪器分析的方法，研究不同类型助剂对除草剂硝磺草酮的增效及相关机制和对玉米的安全性。结果表明，5种助剂均能改变药液物理性状，提高硝磺草酮对玉米田杂草的防效。添加助剂后硝磺草酮药液稳定性增加、药液液滴表面张力和接触角降低、药液黏度提高是其杂草防除效率提升的主要物理机制。液相色谱分析证明，助剂对硝磺草酮在苘麻叶片上的吸收增量排序为新型复合类油剂>新型复合类水剂>有机硅类助剂>非离子表面活性剂>油类助剂。5种供试助剂中，新型复合类油剂、水剂对药液性状影响最显著，与对照相比，显著增加在苘麻叶片上的吸收量129.74%～176.59%、112.87%～147.63%；对玉米田间杂草增效作用最明显，提高21.05%～22.24%；对玉米各阶段生长发育有显著促进作用，最终提高产量15.85%～17.38%。
通过生物试验结合仪器分析的方法，研究不同类型助剂对除草剂硝磺草酮的增效及相关机制和对玉米的安全性。结果表明，5种助剂均能改变药液物理性状，提高硝磺草酮对玉米田杂草的防效。添加助剂后硝磺草酮药液稳定性增加、药液液滴表面张力和接触角降低、药液黏度提高是其杂草防除效率提升的主要物理机制。液相色谱分析证明，助剂对硝磺草酮在苘麻叶片上的吸收增量排序为新型复合类油剂>新型复合类水剂>有机硅类助剂>非离子表面活性剂>油类助剂。5种供试助剂中，新型复合类油剂、水剂对药液性状影响最显著，与对照相比，显著增加在苘麻叶片上的吸收量129.74%～176.59%、112.87%～147.63%；对玉米田间杂草增效作用最明显，提高21.05%～22.24%；对玉米各阶段生长发育有显著促进作用，最终提高产量15.85%～17.38%。
2023, 31(5):173-182.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230523
摘要:
为探究连作对玉米根际土壤真菌群落特征的影响，采用高通量测序技术分析轮作1年和连作5年、11年、25年和50年的玉米根际土壤真菌菌群落结构特征。结果表明，子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和担子菌门(Basidiomycota)4个门为真菌优势类群，占所有真菌的90%左右。在属分类水平下镰孢菌属(Fusarium)在连作11年的玉米根际土壤中丰度最高，为56%；在连作5年的玉米根际土壤中丰度最低，为6%。不同连作年限下玉米根际土壤中的主要功能真菌依次为植物病原/腐生/共生过渡型菌(Pathogen-Saprotroph-Symbiotroph)、腐生/共生过渡型菌(Saprotroph-Symbiotroph)、植物病原菌/腐生菌过渡型(Pathotroph-Saprotroph)、腐生菌(Saprotrophs)、共生菌(Symbiotroph)、植物病原菌(Pathotroph)和植物病原菌/腐生菌过渡型(Pathotroph-Saprotroph)，连作50年的玉米根际土壤中的功能真菌丰度最低，连作5年的根际土壤中功能真菌丰度最高。
为探究连作对玉米根际土壤真菌群落特征的影响，采用高通量测序技术分析轮作1年和连作5年、11年、25年和50年的玉米根际土壤真菌菌群落结构特征。结果表明，子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和担子菌门(Basidiomycota)4个门为真菌优势类群，占所有真菌的90%左右。在属分类水平下镰孢菌属(Fusarium)在连作11年的玉米根际土壤中丰度最高，为56%；在连作5年的玉米根际土壤中丰度最低，为6%。不同连作年限下玉米根际土壤中的主要功能真菌依次为植物病原/腐生/共生过渡型菌(Pathogen-Saprotroph-Symbiotroph)、腐生/共生过渡型菌(Saprotroph-Symbiotroph)、植物病原菌/腐生菌过渡型(Pathotroph-Saprotroph)、腐生菌(Saprotrophs)、共生菌(Symbiotroph)、植物病原菌(Pathotroph)和植物病原菌/腐生菌过渡型(Pathotroph-Saprotroph)，连作50年的玉米根际土壤中的功能真菌丰度最低，连作5年的根际土壤中功能真菌丰度最高。
2023, 31(5):183-190.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230524
摘要:
2007年以来，我国玉米市场在较短时间内经历了从临储政策到临储政策改革及价补分离政策的转变，由于玉米市场政策的不稳定，导致玉米生产、消费、贸易和价格均存在较大波动。本文依据国家统计局、国家粮油中心、美国农业部(USDA)等数据来源，分析在不同的玉米市场调控政策下玉米生产、供需关系以及市场价格的变化。研究表明，我国玉米市场调控主要存在3个问题，需求端的玉米深加工业调控政策忽视了短期目标和长期目标的衔接，政策在短期内的逆转对玉米深加工产业造成了冲击，导致了严重的资源浪费；玉米的生产支持政策忽视了玉米与替代作物的协调，放大了玉米及替代作物的生产波动；玉米市场调控政策过多关注短期态势，对供需关系的长期判断缺乏科学性和预见性。本文提出玉米市场调控的优化建议，以提升玉米产业市场调控能力，更好地保障国家粮食安全。
2007年以来，我国玉米市场在较短时间内经历了从临储政策到临储政策改革及价补分离政策的转变，由于玉米市场政策的不稳定，导致玉米生产、消费、贸易和价格均存在较大波动。本文依据国家统计局、国家粮油中心、美国农业部(USDA)等数据来源，分析在不同的玉米市场调控政策下玉米生产、供需关系以及市场价格的变化。研究表明，我国玉米市场调控主要存在3个问题，需求端的玉米深加工业调控政策忽视了短期目标和长期目标的衔接，政策在短期内的逆转对玉米深加工产业造成了冲击，导致了严重的资源浪费；玉米的生产支持政策忽视了玉米与替代作物的协调，放大了玉米及替代作物的生产波动；玉米市场调控政策过多关注短期态势，对供需关系的长期判断缺乏科学性和预见性。本文提出玉米市场调控的优化建议，以提升玉米产业市场调控能力，更好地保障国家粮食安全。
