2024年第32卷第1期文章目次
2024, 32(1):1-10.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240101
摘要:
2022年我国玉米生物学研究快速发展，创新研究成果不断涌现。我国玉米生物学研究团队共在87个SCI或SCIE期刊上发表玉米生物学研究论文573篇，其中在国际高水平期刊发表论文88篇。本文概括性地综述2022年我国科学家在玉米生物学研究领域取得的代表性研究成果，涉及玉米组学、玉米子粒发育遗传调控、玉米穗部性状遗传调控、玉米株型相关性状遗传调控、玉米抗生物和非生物胁迫遗传调控、玉米养分利用遗传调控和玉米育种技术研究等方面的研究内容。
2022年我国玉米生物学研究快速发展，创新研究成果不断涌现。我国玉米生物学研究团队共在87个SCI或SCIE期刊上发表玉米生物学研究论文573篇，其中在国际高水平期刊发表论文88篇。本文概括性地综述2022年我国科学家在玉米生物学研究领域取得的代表性研究成果，涉及玉米组学、玉米子粒发育遗传调控、玉米穗部性状遗传调控、玉米株型相关性状遗传调控、玉米抗生物和非生物胁迫遗传调控、玉米养分利用遗传调控和玉米育种技术研究等方面的研究内容。
2024, 32(1):11-19.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240102
摘要:
种子是农业的“芯片”，是保障粮食安全的根本，农业种质资源又被称为“种业芯片”。因此，引进、创制和丰富种质资源是攻克“卡脖子”技术的关键，通过人工诱变是种质资源创新的一个重要途径。利用0.67 mg/L EMS诱变玉米自交系郑58花粉，构建1 650个株系的玉米突变体库，从M2和M3后代筛选到包括生育期、株型、叶型、穗型、粒型、叶色、轴色、育性等多个农艺性状突变体，表型变异率约为9.6%。结果表明，具有育种应用潜能的代表性材料有Z330、Z641和Z1433等，可供用于选育矮秆、低穗位、耐密植、抗倒伏型新品种；Z636、Z848和Z930等新种质材料可用于测配或改良玉米穗型、粒型、轴色、粒色及品质性状。
种子是农业的“芯片”，是保障粮食安全的根本，农业种质资源又被称为“种业芯片”。因此，引进、创制和丰富种质资源是攻克“卡脖子”技术的关键，通过人工诱变是种质资源创新的一个重要途径。利用0.67 mg/L EMS诱变玉米自交系郑58花粉，构建1 650个株系的玉米突变体库，从M2和M3后代筛选到包括生育期、株型、叶型、穗型、粒型、叶色、轴色、育性等多个农艺性状突变体，表型变异率约为9.6%。结果表明，具有育种应用潜能的代表性材料有Z330、Z641和Z1433等，可供用于选育矮秆、低穗位、耐密植、抗倒伏型新品种；Z636、Z848和Z930等新种质材料可用于测配或改良玉米穗型、粒型、轴色、粒色及品质性状。
2024, 32(1):20-25.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240103
摘要:
选用本土自交系郑58为基础材料，通过与外引自交系PH6WC杂交、回交、自交选育出产量高、品质优、熟期早、宜子粒收获的改良Reid自交系浚658(浚系6586、XX6586)，以高配合力PH4CV为基础材料，利用温带种质资源515杂交，再用本土高抗性自交系 S122回交，经多代自交选育出配合力高、熟期早、抗性好、宜子粒收获的改良自交系浚1543(XX1543)及其姊妹自交系浚1541、浚系1544和浚5441。通过国外自交系与本土种质的融合，创制出宜子粒收获的浚单系列玉米自交系，直接利用创制的自交系选育出浚单1538、浚单1668、浚单1618、浚单1718、浚单56、万盛106等多个通过省审和国审玉米杂交种，万盛106、浚单1668分别为国审、省审机收品种。
选用本土自交系郑58为基础材料，通过与外引自交系PH6WC杂交、回交、自交选育出产量高、品质优、熟期早、宜子粒收获的改良Reid自交系浚658(浚系6586、XX6586)，以高配合力PH4CV为基础材料，利用温带种质资源515杂交，再用本土高抗性自交系 S122回交，经多代自交选育出配合力高、熟期早、抗性好、宜子粒收获的改良自交系浚1543(XX1543)及其姊妹自交系浚1541、浚系1544和浚5441。通过国外自交系与本土种质的融合，创制出宜子粒收获的浚单系列玉米自交系，直接利用创制的自交系选育出浚单1538、浚单1668、浚单1618、浚单1718、浚单56、万盛106等多个通过省审和国审玉米杂交种，万盛106、浚单1668分别为国审、省审机收品种。
2024, 32(1):26-32.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240104
摘要:
利用1K 低密度SNP标记，对不同亚群的95份自交系材料进行群体遗传结构、遗传多样性和类群间遗传关系分析。结果表明，来自不同玉米亚群的95份自交系可划分为4个主要类群，符合血缘背景；主等位基因频率平均值为0.760 7，基因多样性平均值为0.317 8，杂合度观测值平均值为0.073 4，PIC值平均值为0.257 0。在1 249个SNP标记中，多态性较好的占比72.06%。基于GenoBaits的基因型鉴定技术可低成本且高效地解析种质的遗传背景和亲缘关系，为专、特用玉米分子标记辅助育种提供了可靠的技术依托。
利用1K 低密度SNP标记，对不同亚群的95份自交系材料进行群体遗传结构、遗传多样性和类群间遗传关系分析。结果表明，来自不同玉米亚群的95份自交系可划分为4个主要类群，符合血缘背景；主等位基因频率平均值为0.760 7，基因多样性平均值为0.317 8，杂合度观测值平均值为0.073 4，PIC值平均值为0.257 0。在1 249个SNP标记中，多态性较好的占比72.06%。基于GenoBaits的基因型鉴定技术可低成本且高效地解析种质的遗传背景和亲缘关系，为专、特用玉米分子标记辅助育种提供了可靠的技术依托。
2024, 32(1):33-38.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240105
摘要:
用掖478衍生系K22、沈5003、U8112、早48和郑58为被测系，以Mo17、齐319、丹340和昌7-2为测验系，基于NCII设计得到20个杂交组合，在高、低种植密度下对产量相关性状进行配合力分析。结果表明，掖478衍生系及其杂交种的产量性状受密度、基因型等影响。早48和郑58的4个以上穗部性状的一般配合力在高密度下效应值较高，且高于低密度下的效应值。早48×丹340和郑58×齐319在高密度下单穗粒重最高且多数性状特殊配合力均为正效应。早48和郑58在高密度下综合表现较其他衍生系更好，在该区域耐密高产育种中可以重点利用。
用掖478衍生系K22、沈5003、U8112、早48和郑58为被测系，以Mo17、齐319、丹340和昌7-2为测验系，基于NCII设计得到20个杂交组合，在高、低种植密度下对产量相关性状进行配合力分析。结果表明，掖478衍生系及其杂交种的产量性状受密度、基因型等影响。早48和郑58的4个以上穗部性状的一般配合力在高密度下效应值较高，且高于低密度下的效应值。早48×丹340和郑58×齐319在高密度下单穗粒重最高且多数性状特殊配合力均为正效应。早48和郑58在高密度下综合表现较其他衍生系更好，在该区域耐密高产育种中可以重点利用。
2024, 32(1):39-47.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240106
摘要:
以100份玉米自交系为材料，通过对2019-2020年山西榆次和太谷两地百粒重数据的测定，计算最佳线性无偏差预测值，结合均匀分布于玉米基因组的44 935个SNP标记，基于GLM模型和FarmCPU模型对百粒重进行全基因组关联分析(Genome-wide association study，GWAS)。关联分析结果表明，共鉴定到25个与百粒重显著关联的SNP(P<2.324e-5)，其中，关联位点1_274302441、1_298518163和9_32699254位于已定位粒重QTL(Quantitative trait loci)的bin内。在显著SNP位点的连锁不平衡范围内共挖掘出28个候选基因，其中，GRMZM2G116640(乙酰氨基葡萄糖转移酶)、GRMZM2G048733(ABA受体蛋白)、GRMZM2G106424(14-3-3类蛋白)和GRMZM2G024104(谷氨酰胺合成酶)等是重要的百粒重候选基因。
以100份玉米自交系为材料，通过对2019-2020年山西榆次和太谷两地百粒重数据的测定，计算最佳线性无偏差预测值，结合均匀分布于玉米基因组的44 935个SNP标记，基于GLM模型和FarmCPU模型对百粒重进行全基因组关联分析(Genome-wide association study，GWAS)。关联分析结果表明，共鉴定到25个与百粒重显著关联的SNP(P<2.324e-5)，其中，关联位点1_274302441、1_298518163和9_32699254位于已定位粒重QTL(Quantitative trait loci)的bin内。在显著SNP位点的连锁不平衡范围内共挖掘出28个候选基因，其中，GRMZM2G116640(乙酰氨基葡萄糖转移酶)、GRMZM2G048733(ABA受体蛋白)、GRMZM2G106424(14-3-3类蛋白)和GRMZM2G024104(谷氨酰胺合成酶)等是重要的百粒重候选基因。
2024, 32(1):48-54.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240107
摘要:
磷脂酰肌醇4-激酶(Phosphatidylinositol 4-kinase，PI4K)作为磷脂酰肌醇信号通路代谢中的关键酶，在植物的生长过程中发挥着重要作用。通过生物信息学的方法从玉米数据库中鉴定出13个ZmPI4K家族成员，通过系统进化、motif、基因结构、组织表达模式、顺式作用元件、诱导表达、互作蛋白对ZmPI4Ks成员进行分析。结果表明，玉米ZmPI4K家族分为3个亚家族γ、β、α；同属于一个亚家族成员的motif和基因结构相似。ZmPI4Ks各成员在不同组织均有表达，顺式作用元件和诱导表达结果显示，ZmPI4Ks可能参与植物的生长发育且响应环境或激素胁迫。互作蛋白预测结果暗示，ZmPI4Ks成员可能通过与脂质合成及转运相关蛋白互作来响应非生物胁迫。
磷脂酰肌醇4-激酶(Phosphatidylinositol 4-kinase，PI4K)作为磷脂酰肌醇信号通路代谢中的关键酶，在植物的生长过程中发挥着重要作用。通过生物信息学的方法从玉米数据库中鉴定出13个ZmPI4K家族成员，通过系统进化、motif、基因结构、组织表达模式、顺式作用元件、诱导表达、互作蛋白对ZmPI4Ks成员进行分析。结果表明，玉米ZmPI4K家族分为3个亚家族γ、β、α；同属于一个亚家族成员的motif和基因结构相似。ZmPI4Ks各成员在不同组织均有表达，顺式作用元件和诱导表达结果显示，ZmPI4Ks可能参与植物的生长发育且响应环境或激素胁迫。互作蛋白预测结果暗示，ZmPI4Ks成员可能通过与脂质合成及转运相关蛋白互作来响应非生物胁迫。
2024, 32(1):55-64.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240108
摘要:
利用4 434个SNP标记对47份玉米自交系进行种质遗传多样性和杂种优势类群研究。采用Admixture软件对自交系的遗传结构进行分析，采用Treebest软件对自交系进行聚类分析和类群划分。结果表明，47份自交系分为6个类群，分别为瑞德群、兰卡斯特群、塘四平头群、PB群、旅大红骨群和自330亚群。10个自选系组配的杂交种主要利用的杂种优势模式为PB×塘四平头和瑞德×塘四平头，均为近年来黄淮海地区主要利用的杂种优势模式。
利用4 434个SNP标记对47份玉米自交系进行种质遗传多样性和杂种优势类群研究。采用Admixture软件对自交系的遗传结构进行分析，采用Treebest软件对自交系进行聚类分析和类群划分。结果表明，47份自交系分为6个类群，分别为瑞德群、兰卡斯特群、塘四平头群、PB群、旅大红骨群和自330亚群。10个自选系组配的杂交种主要利用的杂种优势模式为PB×塘四平头和瑞德×塘四平头，均为近年来黄淮海地区主要利用的杂种优势模式。
2024, 32(1):65-73,81.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240109
摘要:
以580份遗传多样性丰富的玉米自交系为关联群体，利用分布于全基因组的31 826个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs)分别对株高和穗位高性状3年表型值及BLUE(Best Linear Unbiased Estimate)值进行全基因组关联分析。结果表明，4个环境下共检测到58个显著性SNPs，共定位的SNPs有6个，其中3个与株高显著关联，4个与穗位高显著关联。在共定位显著标记440 kb范围内，共检测到76个关联基因，其中66个有基因描述，53个基因在GO(Gene Ontology)富集分析中得到分类，可归类到20类生物过程、10类分子功能以及8类细胞组成。综合基因功能注释和GO富集分析结果，预测了7个可能与株高和穗位高性状有关的候选基因。
以580份遗传多样性丰富的玉米自交系为关联群体，利用分布于全基因组的31 826个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs)分别对株高和穗位高性状3年表型值及BLUE(Best Linear Unbiased Estimate)值进行全基因组关联分析。结果表明，4个环境下共检测到58个显著性SNPs，共定位的SNPs有6个，其中3个与株高显著关联，4个与穗位高显著关联。在共定位显著标记440 kb范围内，共检测到76个关联基因，其中66个有基因描述，53个基因在GO(Gene Ontology)富集分析中得到分类，可归类到20类生物过程、10类分子功能以及8类细胞组成。综合基因功能注释和GO富集分析结果，预测了7个可能与株高和穗位高性状有关的候选基因。
2024, 32(1):74-81.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240110
摘要:
为了解决玉米复杂样品纯度中存在遗传不稳定及回交株等难以鉴定的问题，通过分析3 998份国家和省级审定玉米品种，结合快速提取、多重扩增体系等技术，构建一套适用于复杂样品纯度检测的复合检测方案。分析53份不同来源的郑单958纯度测试样品，结果表明，对于复杂样品使用单个位点进行纯度判定时，不同位点间结果会有较大差别，使用3个或3个以上位点综合判定时能够有效获得准确稳定的纯度检测结果。复合检测方案能够在时间和成本未大幅增加、仅增加少数引物的条件下获得多个SSR标记指纹，使复杂样品得到更加全面、精准解析，从而为种子生产中复杂样品的质量问题提供解决方案。
为了解决玉米复杂样品纯度中存在遗传不稳定及回交株等难以鉴定的问题，通过分析3 998份国家和省级审定玉米品种，结合快速提取、多重扩增体系等技术，构建一套适用于复杂样品纯度检测的复合检测方案。分析53份不同来源的郑单958纯度测试样品，结果表明，对于复杂样品使用单个位点进行纯度判定时，不同位点间结果会有较大差别，使用3个或3个以上位点综合判定时能够有效获得准确稳定的纯度检测结果。复合检测方案能够在时间和成本未大幅增加、仅增加少数引物的条件下获得多个SSR标记指纹，使复杂样品得到更加全面、精准解析，从而为种子生产中复杂样品的质量问题提供解决方案。
2024, 32(1):82-89.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240111
摘要:
以玉米品种郑单958、豫单9953、正大999、京农科728为试验材料，采用实验室水培方式，设置不同Cd浓度(0、3、6、9 mg/L)，研究Cd胁迫9 d后4个玉米品种苗期生长指标及相关生理指标的差异，利用主成分分析和隶属函数法进行耐Cd性综合评价。研究结果表明，Cd对4个玉米品种苗期的株高、根长、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重总体上起抑制作用，对根数影响较小。随着Cd胁迫浓度的升高，郑单958、豫单9953和京农科728的总叶绿素含量呈现下降的趋势，正大999呈先上升后下降的趋势。在Cd处理下，相比郑单958和正大999，京农科728和豫单9953的POD活性较对照升高更明显，且MDA含量受影响较小。根据主成分分析和隶属函数法得到4个玉米品种耐Cd能力强弱顺序为京农科728>豫单9953>郑单958>正大999。
以玉米品种郑单958、豫单9953、正大999、京农科728为试验材料，采用实验室水培方式，设置不同Cd浓度(0、3、6、9 mg/L)，研究Cd胁迫9 d后4个玉米品种苗期生长指标及相关生理指标的差异，利用主成分分析和隶属函数法进行耐Cd性综合评价。研究结果表明，Cd对4个玉米品种苗期的株高、根长、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重总体上起抑制作用，对根数影响较小。随着Cd胁迫浓度的升高，郑单958、豫单9953和京农科728的总叶绿素含量呈现下降的趋势，正大999呈先上升后下降的趋势。在Cd处理下，相比郑单958和正大999，京农科728和豫单9953的POD活性较对照升高更明显，且MDA含量受影响较小。根据主成分分析和隶属函数法得到4个玉米品种耐Cd能力强弱顺序为京农科728>豫单9953>郑单958>正大999。
2024, 32(1):90-99.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240112
摘要:
2022年以安科985为试验材料，在玉米灌浆期自然高温胁迫条件下(2022年夏高温持续时间长、范围广、强度大、极端性强)，灌施不同浓度褪黑素(MT)溶液，0(CK)、100(MT100)、200(MT200)、300(MT300) μmol/L，研究不同处理下玉米叶片光合特性、荧光特性、抗氧化酶活性与产量形成的影响。结果表明，褪黑素处理显著增加了玉米行粒数、穗粗、穗长、百粒重和单株产量，降低了秃尖长度。褪黑素处理后叶片SPAD值、N含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著增加，胞间二氧化碳浓度显著降低。与对照相比，褪黑素处理下ΦPSⅡ、ETR、qN、qP和Fv/Fm均显著上升，Y(N0)和F0显著下降。200 μmol/L处理显著提高叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)，丙二醛MDA含量显著降低。褪黑素处理后，干物质积累量和干物质向子粒的分配比例显著增加。自然高温胁迫下，褪黑素处理可增强玉米抗性，以200 μmol/L效果最佳。
2022年以安科985为试验材料，在玉米灌浆期自然高温胁迫条件下(2022年夏高温持续时间长、范围广、强度大、极端性强)，灌施不同浓度褪黑素(MT)溶液，0(CK)、100(MT100)、200(MT200)、300(MT300) μmol/L，研究不同处理下玉米叶片光合特性、荧光特性、抗氧化酶活性与产量形成的影响。结果表明，褪黑素处理显著增加了玉米行粒数、穗粗、穗长、百粒重和单株产量，降低了秃尖长度。褪黑素处理后叶片SPAD值、N含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著增加，胞间二氧化碳浓度显著降低。与对照相比，褪黑素处理下ΦPSⅡ、ETR、qN、qP和Fv/Fm均显著上升，Y(N0)和F0显著下降。200 μmol/L处理显著提高叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)，丙二醛MDA含量显著降低。褪黑素处理后，干物质积累量和干物质向子粒的分配比例显著增加。自然高温胁迫下，褪黑素处理可增强玉米抗性，以200 μmol/L效果最佳。
2024, 32(1):100-106.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240113
摘要:
以不同自然脱水速率类型玉米品种为材料，采用大喇叭口期外源喷施脱落酸(ABA)和代谢合成抑制剂，分析外源ABA及代谢抑制剂喷施对玉米产量及其构成因素、穗部性状、灌浆特征和子粒含水率等影响。结果表明，外源喷施ABA、ABA合成抑制剂和水通道抑制剂分别使玉米产量分别下降7.53%、0.37%和6.21%。喷施ABA、ABA合成抑制剂和水通道抑制剂分别增加玉米起始灌浆势25.00%、23.44%和1.56%；外源ABA使玉米最大灌浆速率出现的时间延后，最大灌浆速率降低，活跃灌浆期延长，最大灌浆速率出现时子粒质量下降。喷施ABA增加了玉米子粒含水率，ABA合成抑制剂和水通道抑制剂则降低子粒含水率。综上所述，外源ABA喷施延缓玉米子粒灌浆进程，阻碍子粒脱水；喷施ABA合成抑制剂和水通道抑制剂可加快灌浆期子粒脱水，利于实现子粒机械化收获。
以不同自然脱水速率类型玉米品种为材料，采用大喇叭口期外源喷施脱落酸(ABA)和代谢合成抑制剂，分析外源ABA及代谢抑制剂喷施对玉米产量及其构成因素、穗部性状、灌浆特征和子粒含水率等影响。结果表明，外源喷施ABA、ABA合成抑制剂和水通道抑制剂分别使玉米产量分别下降7.53%、0.37%和6.21%。喷施ABA、ABA合成抑制剂和水通道抑制剂分别增加玉米起始灌浆势25.00%、23.44%和1.56%；外源ABA使玉米最大灌浆速率出现的时间延后，最大灌浆速率降低，活跃灌浆期延长，最大灌浆速率出现时子粒质量下降。喷施ABA增加了玉米子粒含水率，ABA合成抑制剂和水通道抑制剂则降低子粒含水率。综上所述，外源ABA喷施延缓玉米子粒灌浆进程，阻碍子粒脱水；喷施ABA合成抑制剂和水通道抑制剂可加快灌浆期子粒脱水，利于实现子粒机械化收获。
2024, 32(1):107-118.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240114
摘要:
2022-2023年在河南和海南以玉米自交系驻85、驻136、ZM3358为试验材料，研究自交系苞叶与穗轴同步发育特性。结果表明，河南苞叶驻85第1～7 d伸长迅速，速增期与ZM3358一致，低于驻136；穗轴，驻85第1～11 d急剧伸长。海南苞叶ZM3358伸长速增期为13 d，比驻85、驻136延长2～3 d；穗轴ZM3358伸长渐增期最长为19 d，显著高于驻85、驻136。河南苞叶驻85宽度持续变宽，驻136苞叶宽度第11 d开始增幅变缓，ZM3358苞叶宽度速增期最短为7 d；穗轴粗度驻136第1～17 d持续变粗，第19 d稍有下降。海南ZM3358苞叶宽度速增期为13 d，驻85、驻136苞叶宽度速增期均为9 d；驻85穗轴粗度速增期最长为19 d，苞叶与穗轴可保持同步发育特性。
2022-2023年在河南和海南以玉米自交系驻85、驻136、ZM3358为试验材料，研究自交系苞叶与穗轴同步发育特性。结果表明，河南苞叶驻85第1～7 d伸长迅速，速增期与ZM3358一致，低于驻136；穗轴，驻85第1～11 d急剧伸长。海南苞叶ZM3358伸长速增期为13 d，比驻85、驻136延长2～3 d；穗轴ZM3358伸长渐增期最长为19 d，显著高于驻85、驻136。河南苞叶驻85宽度持续变宽，驻136苞叶宽度第11 d开始增幅变缓，ZM3358苞叶宽度速增期最短为7 d；穗轴粗度驻136第1～17 d持续变粗，第19 d稍有下降。海南ZM3358苞叶宽度速增期为13 d，驻85、驻136苞叶宽度速增期均为9 d；驻85穗轴粗度速增期最长为19 d，苞叶与穗轴可保持同步发育特性。
2024, 32(1):119-129.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240115
摘要:
长期地膜覆盖在西北绿洲地区造成残膜污染严重、土壤质量恶化以及玉米产量下降等问题。试验设置2个耕作措施(免耕和传统耕作)和5个覆盖方式，调查分析玉米产量及产量性能指标。结果表明，免耕70%地膜覆盖/30%捆状玉米秸秆覆盖(NTP7S3)较对照传统耕作全膜覆盖(CTP)提高平均叶面积指数(MLAI)与平均净同化率(MNAR)分别达到10.7%和14.3%。同时，NTP7S3处理具有调控玉米生长发育动态较强的优势，较CTP处理降低玉米大喇叭口期之前LAI与吐丝期之后NAR分别为27.7%和15.5%，提高玉米大喇叭口期之后LAI与吐丝期之前NAR分别为21.7%和23.0%。NTP7S3处理较CTP处理提高玉米子粒产量达4.6%。相关性分析可知，免耕秸秆地膜带状覆盖获得较高子粒产量源于MLAI、收获指数、穗数、穗粒重和千粒重协同提高。因此，NTP7S3处理能在保证玉米高产稳产的同时减少地膜与机械投入，是西北绿洲灌区玉米生产的可行覆盖措施。
长期地膜覆盖在西北绿洲地区造成残膜污染严重、土壤质量恶化以及玉米产量下降等问题。试验设置2个耕作措施(免耕和传统耕作)和5个覆盖方式，调查分析玉米产量及产量性能指标。结果表明，免耕70%地膜覆盖/30%捆状玉米秸秆覆盖(NTP7S3)较对照传统耕作全膜覆盖(CTP)提高平均叶面积指数(MLAI)与平均净同化率(MNAR)分别达到10.7%和14.3%。同时，NTP7S3处理具有调控玉米生长发育动态较强的优势，较CTP处理降低玉米大喇叭口期之前LAI与吐丝期之后NAR分别为27.7%和15.5%，提高玉米大喇叭口期之后LAI与吐丝期之前NAR分别为21.7%和23.0%。NTP7S3处理较CTP处理提高玉米子粒产量达4.6%。相关性分析可知，免耕秸秆地膜带状覆盖获得较高子粒产量源于MLAI、收获指数、穗数、穗粒重和千粒重协同提高。因此，NTP7S3处理能在保证玉米高产稳产的同时减少地膜与机械投入，是西北绿洲灌区玉米生产的可行覆盖措施。
2024, 32(1):130-140.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240116
摘要:
利用典型黑土区玉米-大豆轮作定位试验，设5个处理，即不施肥(NoF)、玉米连作正常施用化肥(LZ)、玉米-大豆轮作正常施用化肥(CF)、玉米-大豆轮作正常施用化肥+15 000 kg/hm2有机肥(CF+15T)和玉米-大豆轮作正常施用化肥+30 000 kg/hm2有机肥(CF+30T)，研究连续4年增施有机肥后对玉米产量及构成要素和子粒中蛋白质、氨基酸、可溶性糖、淀粉、矿质营养元素含量的影响。结果表明，同CF处理相比，LZ处理玉米产量比CF处理降低15%，连续4年增施有机肥后玉米产量呈增加趋势，CF+15T处理和CF+30T处理玉米产量比CF处理高8.8%和13%。单施化肥处理下连作与轮作玉米子粒品质指标差异不大，轮作处理后连续4年增施有机肥处理的玉米子粒中游离氨基酸、可溶性糖和淀粉含量随着施用有机肥的量增加而增加，对玉米子粒蛋白质含量影响不大。同LZ和CF处理相比，连续4年增施有机肥显著提高玉米子粒中K、Na、Mg和P含量，Ca、Mn、Fe和Zn含量无显著变化。因此，黑土区玉米连作减产，对品质影响不大。玉米-大豆轮作制度下连续4年增施15 000 kg/hm2有机肥提高玉米产量，是促进子粒淀粉、游离氨基酸、可溶性糖、K、Na、Mg和P积累的有效措施之一。
利用典型黑土区玉米-大豆轮作定位试验，设5个处理，即不施肥(NoF)、玉米连作正常施用化肥(LZ)、玉米-大豆轮作正常施用化肥(CF)、玉米-大豆轮作正常施用化肥+15 000 kg/hm2有机肥(CF+15T)和玉米-大豆轮作正常施用化肥+30 000 kg/hm2有机肥(CF+30T)，研究连续4年增施有机肥后对玉米产量及构成要素和子粒中蛋白质、氨基酸、可溶性糖、淀粉、矿质营养元素含量的影响。结果表明，同CF处理相比，LZ处理玉米产量比CF处理降低15%，连续4年增施有机肥后玉米产量呈增加趋势，CF+15T处理和CF+30T处理玉米产量比CF处理高8.8%和13%。单施化肥处理下连作与轮作玉米子粒品质指标差异不大，轮作处理后连续4年增施有机肥处理的玉米子粒中游离氨基酸、可溶性糖和淀粉含量随着施用有机肥的量增加而增加，对玉米子粒蛋白质含量影响不大。同LZ和CF处理相比，连续4年增施有机肥显著提高玉米子粒中K、Na、Mg和P含量，Ca、Mn、Fe和Zn含量无显著变化。因此，黑土区玉米连作减产，对品质影响不大。玉米-大豆轮作制度下连续4年增施15 000 kg/hm2有机肥提高玉米产量，是促进子粒淀粉、游离氨基酸、可溶性糖、K、Na、Mg和P积累的有效措施之一。
2024, 32(1):141-148.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240117
摘要:
利用Meta分析方法，分析北美和中国北方地区覆盖作物与玉米轮作和间/套作两种种植模式下覆盖作物对玉米产量的效应。结果表明，覆盖作物与玉米轮作使玉米平均增产5.9%，覆盖作物与玉米间/套作使玉米平均减产2.5%。不同种类覆盖作物与玉米轮作对玉米产量的效应不同，豆科、十字花科和覆盖作物混播分别使后茬玉米平均增产13.0%、1.6%和18.1%，禾本科覆盖作物使后茬玉米平均减产2.7%。中国北方地区豆科覆盖作物与玉米间/套作使玉米平均增产8.1%，北美地区覆盖作物与玉米间/套作使玉米平均减产9.6%。研究结果表明，覆盖作物与玉米轮作在北美和我国北方玉米种植区均对玉米产量具有积极影响，以禾本科、豆科、十字花科为主的混播增产的效益最大。
利用Meta分析方法，分析北美和中国北方地区覆盖作物与玉米轮作和间/套作两种种植模式下覆盖作物对玉米产量的效应。结果表明，覆盖作物与玉米轮作使玉米平均增产5.9%，覆盖作物与玉米间/套作使玉米平均减产2.5%。不同种类覆盖作物与玉米轮作对玉米产量的效应不同，豆科、十字花科和覆盖作物混播分别使后茬玉米平均增产13.0%、1.6%和18.1%，禾本科覆盖作物使后茬玉米平均减产2.7%。中国北方地区豆科覆盖作物与玉米间/套作使玉米平均增产8.1%，北美地区覆盖作物与玉米间/套作使玉米平均减产9.6%。研究结果表明，覆盖作物与玉米轮作在北美和我国北方玉米种植区均对玉米产量具有积极影响，以禾本科、豆科、十字花科为主的混播增产的效益最大。
2024, 32(1):149-155.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240118
摘要:
在吉林省松原市宁江区大洼镇开展两年的田间试验，明确猪粪秸秆堆肥替代化肥对春玉米碳代谢的调控效应，确定猪粪秸秆堆肥替代化肥比例。采用裂区试验设计，主区设置2个猪粪秸秆堆肥施用量，副区设置堆肥替代化肥比例3个水平，探讨猪粪秸秆堆肥替代化肥对春玉米碳代谢、产量及品质的影响。结果表明，随着堆肥替代化肥比例增加，玉米碳代谢水平逐渐增强，玉米的产量及品质逐步提升，堆肥20 000 kg/hm2替代20%化肥(C2F2)处理表现最佳，相较不能堆肥、常规施肥(F0)处理条件下春玉米PEP羧化酶活性、RUBP羧化酶活性分别提高了29.69%、19.03%。产量提高了18.6%,淀粉、粗蛋白、脂肪含量分别提高了6.73%、12.90%、14.24%。综上所述，施用猪粪秸秆堆肥20 000 kg/hm2替代20%化肥可以显著提高春玉米碳代谢关键酶活性、产量及品质。
在吉林省松原市宁江区大洼镇开展两年的田间试验，明确猪粪秸秆堆肥替代化肥对春玉米碳代谢的调控效应，确定猪粪秸秆堆肥替代化肥比例。采用裂区试验设计，主区设置2个猪粪秸秆堆肥施用量，副区设置堆肥替代化肥比例3个水平，探讨猪粪秸秆堆肥替代化肥对春玉米碳代谢、产量及品质的影响。结果表明，随着堆肥替代化肥比例增加，玉米碳代谢水平逐渐增强，玉米的产量及品质逐步提升，堆肥20 000 kg/hm2替代20%化肥(C2F2)处理表现最佳，相较不能堆肥、常规施肥(F0)处理条件下春玉米PEP羧化酶活性、RUBP羧化酶活性分别提高了29.69%、19.03%。产量提高了18.6%,淀粉、粗蛋白、脂肪含量分别提高了6.73%、12.90%、14.24%。综上所述，施用猪粪秸秆堆肥20 000 kg/hm2替代20%化肥可以显著提高春玉米碳代谢关键酶活性、产量及品质。
2024, 32(1):156-161.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240119
摘要:
试验设传统施肥(CF)、缓控肥减氮15%(RF)和不施氮肥 (CK)3个处理，研究缓控肥减氮施肥方式对青贮玉米生物产量、氮素利用与平衡的影响。结果表明，RF处理的生物产量较CK处理显著提高43.7%，较CF处理提高6.96%，差异不显著。RF处理主要生育期单株干物重和各器官干物质积累量较CK处理显著增加，同时提高穗、叶部干物质比重，与CF处理差异不显著。RF处理较CF处理显著提高氮肥偏生产力、农学效率、氮肥利用率。除CF处理的氮素平衡呈盈余状态外，其余处理氮素平衡呈亏损状态，RF处理氮素亏损未超阈值。因此，缓控肥减氮15%相比传统施肥实现青贮玉米稳产，提高氮肥利用率
试验设传统施肥(CF)、缓控肥减氮15%(RF)和不施氮肥 (CK)3个处理，研究缓控肥减氮施肥方式对青贮玉米生物产量、氮素利用与平衡的影响。结果表明，RF处理的生物产量较CK处理显著提高43.7%，较CF处理提高6.96%，差异不显著。RF处理主要生育期单株干物重和各器官干物质积累量较CK处理显著增加，同时提高穗、叶部干物质比重，与CF处理差异不显著。RF处理较CF处理显著提高氮肥偏生产力、农学效率、氮肥利用率。除CF处理的氮素平衡呈盈余状态外，其余处理氮素平衡呈亏损状态，RF处理氮素亏损未超阈值。因此，缓控肥减氮15%相比传统施肥实现青贮玉米稳产，提高氮肥利用率
2024, 32(1):162-167.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240120
摘要:
为明确不同类别杀虫剂对玉米穗期主要鳞翅目害虫的防控应用前景，采用人工饲料混药法测定6种杀虫剂对棉铃虫(Helicoverpa armigera)、玉米螟(Ostrinia furnacalis)、桃蛀螟(Conogethes punctiferalis)幼虫的毒力，通过田间药效试验评价其对玉米穗期害虫的防治效果。室内毒力测定结果表明，氯虫苯甲酰胺、四氯虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虫螨腈对棉铃虫、玉米螟、桃蛀螟具有较高的室内毒力，LC50值分别在0.29～0.51、0.17～0.51、0.03～0.20、0.61～8.32 mg/L；辛硫磷毒力最低，对3种害虫毒力分别为127.76、80.57、62.11 mg/L。田间药效试验表明，6种杀虫剂对玉米穗期害虫均表现出一定的防治效果，氯虫苯甲酰胺、四氯虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虫螨腈各处理对穗虫防治效果较高，防效在73.29%～83.52%，显著高于甲氧虫酰肼、辛硫磷各处理防效，能有效控制玉米穗期害虫危害。综合室内毒力、田间药效试验，氯虫苯甲酰、四氯虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虫螨腈在玉米穗期害虫防控上具有较好的应用前景，可合理选择适宜药剂，轮换使用。
为明确不同类别杀虫剂对玉米穗期主要鳞翅目害虫的防控应用前景，采用人工饲料混药法测定6种杀虫剂对棉铃虫(Helicoverpa armigera)、玉米螟(Ostrinia furnacalis)、桃蛀螟(Conogethes punctiferalis)幼虫的毒力，通过田间药效试验评价其对玉米穗期害虫的防治效果。室内毒力测定结果表明，氯虫苯甲酰胺、四氯虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虫螨腈对棉铃虫、玉米螟、桃蛀螟具有较高的室内毒力，LC50值分别在0.29～0.51、0.17～0.51、0.03～0.20、0.61～8.32 mg/L；辛硫磷毒力最低，对3种害虫毒力分别为127.76、80.57、62.11 mg/L。田间药效试验表明，6种杀虫剂对玉米穗期害虫均表现出一定的防治效果，氯虫苯甲酰胺、四氯虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虫螨腈各处理对穗虫防治效果较高，防效在73.29%～83.52%，显著高于甲氧虫酰肼、辛硫磷各处理防效，能有效控制玉米穗期害虫危害。综合室内毒力、田间药效试验，氯虫苯甲酰、四氯虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虫螨腈在玉米穗期害虫防控上具有较好的应用前景，可合理选择适宜药剂，轮换使用。
2024, 32(1):168-175.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240121
摘要:
以丰禾96母本为对象，研究包衣40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺(B)、喷雾硅(Si)和10%叶菌唑(Y)对玉米叶片代谢、茎腐病防治效果和产量的影响。结果表明，包衣40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺20 mL/100 kg种子+10%叶菌唑1 000 mg/L喷雾+施硅2 000 mg/L喷雾(BY10Si)的净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量都最高，分别为19.80 μmol/(m2·s)、4.10 mmol/(m2·s)和62.68，较CK(不喷施杀菌剂)增加32.9%、25.8%和17.8%；包衣40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺20 mL/100 kg种子+10%叶菌唑667 mg/L喷雾+施硅2 000 mg/L喷雾(BY15Si)的病情指数最低，防效最高，为47.2%。BY10Si处理百粒重和穗重都最重，分别为34.56 g和136.33 g；产量最高，为11 247.45 kg/hm2，较CK增产20.0%，且均与CK差异显著。玉米播种前包衣40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺，在玉米生长期喷雾可溶性硅和叶菌唑能有效降低茎腐病的发生程度，同时提高光合速率，增加百粒重，有效提高玉米产量。
以丰禾96母本为对象，研究包衣40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺(B)、喷雾硅(Si)和10%叶菌唑(Y)对玉米叶片代谢、茎腐病防治效果和产量的影响。结果表明，包衣40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺20 mL/100 kg种子+10%叶菌唑1 000 mg/L喷雾+施硅2 000 mg/L喷雾(BY10Si)的净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量都最高，分别为19.80 μmol/(m2·s)、4.10 mmol/(m2·s)和62.68，较CK(不喷施杀菌剂)增加32.9%、25.8%和17.8%；包衣40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺20 mL/100 kg种子+10%叶菌唑667 mg/L喷雾+施硅2 000 mg/L喷雾(BY15Si)的病情指数最低，防效最高，为47.2%。BY10Si处理百粒重和穗重都最重，分别为34.56 g和136.33 g；产量最高，为11 247.45 kg/hm2，较CK增产20.0%，且均与CK差异显著。玉米播种前包衣40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺，在玉米生长期喷雾可溶性硅和叶菌唑能有效降低茎腐病的发生程度，同时提高光合速率，增加百粒重，有效提高玉米产量。
2024, 32(1):176-181.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240122
摘要:
我国于20世纪90年代初期开始推广烟嘧磺隆，作为高效、广谱的磺酰脲类除草剂，大量应用于玉米苗后杂草防治。多年生产实践发现，烟嘧磺隆会对部分玉米品种产生一定药害，从而造成玉米产量下降。挖掘并应用玉米抗烟嘧磺隆基因，培育抗除草剂新品种，是解决药害问题的最有效方法。本文概述烟嘧磺隆的除草、选择及解毒机制，不同玉米品种对烟嘧磺隆抗性差异，对玉米抗烟嘧磺隆基因的遗传机制、基因定位和克隆及不同单倍型等进展进行系统阐述，加快抗性基因的应用进程，推进抗除草剂新品种培育，保障我国玉米生产安全。
我国于20世纪90年代初期开始推广烟嘧磺隆，作为高效、广谱的磺酰脲类除草剂，大量应用于玉米苗后杂草防治。多年生产实践发现，烟嘧磺隆会对部分玉米品种产生一定药害，从而造成玉米产量下降。挖掘并应用玉米抗烟嘧磺隆基因，培育抗除草剂新品种，是解决药害问题的最有效方法。本文概述烟嘧磺隆的除草、选择及解毒机制，不同玉米品种对烟嘧磺隆抗性差异，对玉米抗烟嘧磺隆基因的遗传机制、基因定位和克隆及不同单倍型等进展进行系统阐述，加快抗性基因的应用进程，推进抗除草剂新品种培育，保障我国玉米生产安全。
2024, 32(1):182-190.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240123
摘要:
基于反事实思维，利用2000-2020年中国14个省份的面板数据，采用广义合成控制法探究“价补分离”政策改革对玉米生产的影响效果。结果表明，“价补分离”政策的实施促使实施地区玉米产量增加了183.01×104 t，增产贡献为6.69%。“价补分离”政策具有时空异质性，2016年政策增产贡献较2015年降低了82.7%，随后逐年提升，2019、2020年政策效果趋于稳定。因生产者补贴政策制定标准、补贴对象范围等不同，3个实施地区玉米生产者补贴政策对玉米生产的影响效果存在差异，增产效应由高到低依次为黑龙江、内蒙古、辽宁、吉林。基于此，提出政府与市场有机统一、细化补贴对象范围、实施差异化标准补贴的政策建议。
基于反事实思维，利用2000-2020年中国14个省份的面板数据，采用广义合成控制法探究“价补分离”政策改革对玉米生产的影响效果。结果表明，“价补分离”政策的实施促使实施地区玉米产量增加了183.01×104 t，增产贡献为6.69%。“价补分离”政策具有时空异质性，2016年政策增产贡献较2015年降低了82.7%，随后逐年提升，2019、2020年政策效果趋于稳定。因生产者补贴政策制定标准、补贴对象范围等不同，3个实施地区玉米生产者补贴政策对玉米生产的影响效果存在差异，增产效应由高到低依次为黑龙江、内蒙古、辽宁、吉林。基于此，提出政府与市场有机统一、细化补贴对象范围、实施差异化标准补贴的政策建议。
