2024年第32卷第3期文章目次

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  • 1  西南山地玉米育种新一轮骨干自交系SCML0849的选育与应用
    潘光堂,杨克诚,李芦江,高世斌,沈亚欧,谭登峰,卢洪志
    2024, 32(3):1-8. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240301
    [摘要](159) [HTML](0) [PDF 1.02 M](679)
    摘要:
    20世纪末,针对西南区21世纪初及可见将来对玉米品种与产业发展的迫切要求,遵循“生态育种”的基本原理,并基于前期“温带种质优良自交系是选育西南玉米强优势杂交种的最重要亲本自交系”的研究结论,定向合成了“REID种质育种用群体”。通过紧密结合常规遗传育种方法与现代分子生物学技术,集成创新了以“配合力早期测定、目标区域与高密度种植鉴定、南北穿梭鉴定选择与钝化光周期反应、区域抗病抗逆特性一票否决”为主要内容的“特定生态区域育种骨干亲本的定向培育”技术体系,提高了优良自交系的选育效率,育成了集高配合力、高抗西南地区玉米病害与多种抗逆性、高产高效等优良性状于一体的玉米优良自交系SCML0849,组配育成了以川单99为代表的一批稳产高产、高抗多抗、资源高效的玉米强优势杂交种并大面积推广应用。
    2  玉米外卷叶突变体的性状鉴定及遗传连锁分析
    杨萌,黄开建,文仁来,黄爱花,莫润秀,田树云,何雪银,翟瑞宁,韦新兴,弓雪,邹成林
    2024, 32(3):9-13. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240302
    [摘要](72) [HTML](0) [PDF 1.22 M](552)
    摘要:
    从广西玉米群体中收集到1份在喇叭口期后中上层叶片逐渐发生远轴端翻卷(外卷)的自然突变材料,对其农艺性状和叶细胞形态进行鉴定。将其与非卷叶玉米杂交构建F2∶3群体进行分子标记遗传连锁分析。结果表明,该材料为新的自然突变,初步将其命名为abaxial-rolled leaf 1(arl1),细胞学变异特征为叶片泡状细胞体积过度增大,受隐性单基因调控,基因定位区间在第2号染色体47.1~53.4之间,物理距离6.3 Mb。
    3  广西糯玉米品种种质构成及穗部性状选育探讨
    韦林汕,侯青光,黄柄壬,卢亚妮,韦贵剑,李宏滇,韦佳毅,蔡理文,韦敏超,韦成鲜
    2024, 32(3):14-19. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240303
    [摘要](83) [HTML](0) [PDF 744.11 K](604)
    摘要:
    对2011-2022年广西审定的173个糯玉米品种进行分析,研究广西糯玉米品种种质来源、构成,探析品种选育路径。结果表明,广西糯玉米主要种质由A (宜山糯)类、B (京科糯2000)类、C (万糯2000)类、D (燕禾金2000)类、E (中糯1号)类、F (中糯2号)类、G (衡白522)类、H (华珍)类、I (花甜糯179)类、J (NA群体)类、K (NB群体)类等11类种质构成,A、B类种质是广西糯玉米品种的基础种质。根据亲本主要种质类型,排除年份间的环境变化因素,可将93个品种归入AB等15个群组。各群组穗部性状相关分析表明,穗行数、穗粗与产量及其他穗部性状分别呈显著负效应及无显著效应,群组相关性受到种质组合及组配模式共同影响,通常情况下种质组合的影响力更强,涉及F类种质的群组则相反。因此,穗部性状选育重点要根据亲本主要种质类型确定。
    4  基于不同玉米生态区主推品种探讨宜粒收关键种质构建方向
    付修义,张华生,赵久然,陈传永,陈琛,吴珊珊,张雪原,张春原,王元东
    2024, 32(3):20-25. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240304
    [摘要](69) [HTML](0) [PDF 889.93 K](614)
    摘要:
    选育宜机械粒收玉米新品种是节约劳动成本、提高经济效益的重要途径。根据生产中不同生态区对宜机械粒收玉米品种改良需求,分析影响玉米机械粒收的主要特性指标,确立宜粒收玉米育种目标。本文基于不同生态区光热条件、主推品种、广泛应用种质及杂种优势模式,探讨适宜不同玉米生态区的宜机械粒收关键种质的构建方向以及杂优模式利用与品种选育策略。同时对宜机械粒收种质特性改良与机收品种选育进行实践,为我国宜机械粒收玉米种源创新与新品种选育提供参考。
    5  玉米类病斑突变体Lmm18的表型与初定位分析
    马文豪,王盈,葛启栋,陈梦瑶,李见坤,苟明月
    2024, 32(3):26-31,41. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240305
    [摘要](107) [HTML](0) [PDF 1.19 M](610)
    摘要:
    发掘玉米抗病种质资源,克隆抗病基因并解析玉米抗病机制,是玉米抗病性品种改良的基础。类病斑突变体(Lesion mimic mutant,Lmm)是一类在没有病原菌侵染或其他外界刺激情况下,表现出类似病害所致自发性坏死斑的突变体,是研究植物抗病机制的重要材料。对类病斑突变体Lmm18进行表型鉴定和基因初定位。该突变体首先在叶尖部表现类病斑坏死表型,坏死斑随着生长沿叶脉逐渐扩展增多,最后遍及整个叶片。通过二氨基联苯胺(3,3’-diaminobenzidine,DAB)染色,发现Lmm18中过氧化氢含量相较于野生型明显增多。此外,抗病标志基因PATHOGENESIS-RELATED 1(PR1)PR5Lmm18中显著上调,表明该突变体启动了抗病防御反应。遗传分析表明,该性状由显性单基因控制。利用B73与Lmm18杂交构建的F2群体进行BSR-Seq (Bulked Segregant RNA-Se-quencing)分析及连锁标记定位,将Lmm18基因初步定位到2号染色体1.23 Mb的区间内,该研究为后续克隆该基因并解析其介导的抗病防御调控机制奠定了基础。
    6  玉米碳水化合物分配缺陷突变体ygl3的光合特性及遗传分析
    刘忠祥,李永生,王晓娟,连晓荣,梁根生,寇向龙,何海军,杨彦忠,周文期,周玉乾
    2024, 32(3):32-41. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240306
    [摘要](75) [HTML](0) [PDF 2.23 M](550)
    摘要:
    以快中子辐射诱变玉米自交系PH6WC筛选得到的碳水化合物分配缺陷突变体ygl3为材料,通过叶片内叶绿素含量和碳水化合物含量的测定、叶绿体结构显微观察、光合特性和遗传特性等进行分析。结果表明,与野生型相比,突变体叶绿体数目变少,形态松散,维管束鞘叶绿体积累了大量的淀粉,淀粉颗粒排列不规则且体积增大,导致了叶绿体的膨胀和膜结构的破坏;叶片中淀粉、葡萄糖、果糖的含量都显著高于野生型,表现出玉米碳水化合物分配缺陷的典型表型特征;突变体的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量都显著低于野生型;净光合速率(Photo)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Trmmol)均极显著低于野生型,胞间二氧化碳浓度(Ci)高于野生型。遗传分析表明,(ygl3×Mo17) F2分离群体突变型(黄化)与野生型(绿色)植株性状分离符合1∶3分离比例,表明该突变体受单个核隐性基因控制。
    7  农杆菌介导的体外萌发花粉玉米转基因方法研究
    韩雅利,焦宏业,王磊,史明山,范子洋,刘康
    2024, 32(3):42-52. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240307
    [摘要](90) [HTML](0) [PDF 2.00 M](643)
    摘要:
    目前,玉米转基因方法主要采用农杆菌介导法和基因枪法,但是这两种方法都需要经过组织培养,实验条件要求较高、耗时长,且受转基因受体的基因型限制。选取杂交种苏玉19为材料,在优化玉米花粉离体萌发培养基的基础上,探索通过农杆菌侵染萌发花粉将外源基因导入玉米花粉,再将农杆菌侵染后的花粉给雌穗授粉从而获得转基因玉米。通过对培养基配方、培养温度、萌发时间、农杆菌浸染时间等技术因子的优化,建立农杆菌介导的外源基因导入离体萌发花粉的玉米转基因新方法,转化率最高可达7.27%。Southern杂交试验结果表明,外源基因整合到了玉米基因组中,该方法为外源基因导入,具有操作简单、成本低、快速培育高产新品种等优点,为玉米转基因提供技术支撑。
    8  玉米逆境胁迫响应基因ZmbZIP15的克隆与抗旱功能分析
    曹丽茹,叶飞宇,庞芸芸,马晨晨,张新,王振华,鲁晓民
    2024, 32(3):53-61. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240308
    [摘要](95) [HTML](0) [PDF 1.74 M](549)
    摘要:
    从转录组数据中筛选到27个参与干旱-复水胁迫响应的bZIP基因,构建共表达网络图。结果发现,ZmbZIP15处于核心节点位置,该基因位于第5号染色体,编码176个氨基酸,包含高度保守的bZIP结构域,属于亲水性蛋白。蛋白进化树分析发现,该蛋白与芒草、高粱的亲缘关系最近,与大麦、小麦的亲缘关系最远。ZmbZIP15基因ATG上游2 K启动子的顺式元件分析,发现含有多个参与调控脱落酸、低温和干旱的结合元件。实时荧光定量PCR (qRT-PCR)结果显示,ZmbZIP15是组成型表达基因,在雌穗高表达,幼茎的表达量最低。干旱、高温、盐、氮胁迫处理下,该基因的表达量显著上调,说明ZmbZIP15基因积极参与并调控非生物胁迫途径。过表达ZmbZIP15转基因拟南芥抗旱性检测分析,发现干旱胁迫处理下过表达ZmbZIP15基因能够提高拟南芥幼苗的抗旱性。亚细胞定位显示,该基因编码的蛋白定位于细胞核。
    9  利用CRISPR-Cas9技术编辑ZmSh2基因创制超甜玉米新种质
    吕庆雪,汤继超,周德龙,周迎鑫,吴广宇,孙蕾,宋广树
    2024, 32(3):62-66. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240309
    [摘要](126) [HTML](0) [PDF 1.39 M](592)
    摘要:
    选取玉米ZmSh2基因,利用CRISPR-Cas9技术构建基因编辑载体pBUE411-ZmSh2,以玉米C01未成熟的幼胚组织为受体,利用农杆菌介导法将目的基因转入到玉米幼胚中,以草铵膦为选择剂进行筛选获得ZmSh2基因编辑的突变体株系。通过表型观察发现,编辑的纯合突变体材料明显比对照玉米自交系C01褶皱,使用手持式糖度仪检测突变体植株的甜度可达到25%。结果表明,利用CRISPR-Cas9技术能够创制出超甜玉米新种质材料,为CRISPR-Cas9介导玉米其他性状定向遗传改良提供了重要的理论和实践依据。
    10  不同应对措施对高温胁迫下夏玉米生长的影响
    刘忠贤,张琪,杨再强,姚嫚
    2024, 32(3):67-73. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240310
    [摘要](99) [HTML](0) [PDF 1.44 M](727)
    摘要:
    通过文献检索共获得52篇缓解夏玉米受高温影响的相关试验性文献,以不采取任何措施为对照,基于Meta分析方法定量研究高温胁迫下采取不同应对措施对夏玉米的影响。结果表明,高温胁迫下,选用耐热型夏玉米品种对产量的提升效果最优,达27.62%,选用耐热性品种主要提高夏玉米的授粉结实能力。施用植物生长调节剂、施肥和调整播期可分别使夏玉米产量提高23.55%、19.15%和13.15%,施用植物生长调节剂主要影响穗位叶抗氧化酶活性,施肥对穗位叶净光合速率的提高效果最突出。综合分析表明,选用耐热型品种是缓解夏玉米高温热害最直接有效的方法,在此基础上可通过施用植物生长调节剂、施肥和调整播期进一步缓解高温所带来的不利影响。
    11  株行距配置对玉米密植群体根系及养分吸收的影响
    王鸿宇,张英俊,姜兴芳,雷鸣,黄收兵,陶洪斌,王璞,廖树华
    2024, 32(3):74-80. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240311
    [摘要](111) [HTML](0) [PDF 2.30 M](642)
    摘要:
    以玉米品种郑单958为材料,以玉米株行距配置为重点,设置高(100 050株/hm2)和中(67 500株/hm2)两个种植密度,每个密度下设置40 cm、60 cm两种行距处理,探究不同密度下株行距配置对产量、根系分布和养分吸收的影响。结果表明,随着种植密度的不断增加,产量呈先增大后减小的趋势,与中密度种植相比,高密度下玉米产量增加13.9%。在中密度下减小行距玉米产量提高1.0%,高密度下减小行距玉米产量显著提高26.1%。在高密度条件下,减小行距在水平、垂直方向均增加根长、根表面积、根体积等,并使植株地上部氮、磷、钾和干物质的积累量分别提高4.9%、8.1%、25.8%和4.5%。根系性状、植株养分含量、植株干重和产量均呈显著正相关。在高密度下通过适当减小行距、增大株距,减小株间根系竞争,提高根系对土壤养分吸收,对玉米密植增产具有重要作用。
    12  灌浆期六旋翼无人机喷幅和喷液量对玉米群体内雾滴沉积分布、漂移特性的影响
    杜嘉瑞,张翼飞,肖珊珊,李泽松,李桂彬,杨贺麟,常达森,杨克军
    2024, 32(3):81-92. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240312
    [摘要](74) [HTML](0) [PDF 2.01 M](569)
    摘要:
    采用大疆T30无人机在玉米灌浆期进行喷施作业,探讨喷幅和喷液量对雾滴在群体内沉积分布影响。采用两因素试验设计,设置3个喷幅[4(G1)、5(G2)、6.5 m (G3)]和5个喷液量[15、30、45、60、75 L/hm2(R1~R5)],将玉米群体从上至下分为5层(A~E)。结果表明,在不同喷幅和喷液量处理组合下,随着喷液量增加,雾滴总沉积量、覆盖率、覆盖密度显著增加,随着喷幅的升高呈先增后降的趋势,其中G2R5、G3R5和G1R5处理的雾滴总沉积量较大,但雾滴的地面损失量增多、沉积量均匀性和穿透性不佳、漂移加重,总体上G2喷幅下各叶层的雾滴沉积分布较优。在实际生产中喷液量选择不宜过大,应结合施药属性及农田环境等因素,确定适宜的喷液量。
    13  氮肥配施生物炭对土壤性状及春玉米根系特性的影响
    孙晨,胡树平,孙继颖,高聚林,刘剑,柏素花,邬永,张悦忠,于晓芳,王志刚,杨绣娟,纪楠
    2024, 32(3):93-100. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240313
    [摘要](94) [HTML](0) [PDF 1.45 M](524)
    摘要:
    为探究生物炭在土壤氮素分布以及对根系氮素吸收利用与产量形成中所产生的影响,开展两年(2019-2020)定点试验。试验以先玉335为供试材料,采用裂区试验设计,以氮肥为主区,300 kg/hm2(N300)、150 kg/hm2(N150)、不施氮肥(N0);以生物炭为副区,不施生物炭(C0)、8 t/hm2(C8)、16 t/hm2(C16)、24 t/hm2(C24)。结果表明,在0~15 cm土层内,C8N0、C16N0、C24N0处理组合的有机碳在2019年和2020年较C0N0处理组合分别增加16.27%~31.52%和7.27%~35.57%。在2019年和2020年,C8N150、C16N150、C24N150处理组合较C0N150处理组合的根长分别提升11.22%~51.18%和6.32%~46.17%,产量分别提升10.70%~23.55%和4.77%~22.68%。综上,生物炭施炭量在24 t/hm2时,施氮肥150 kg/hm2对土壤有机质积累分布和根系的发育状况达到最佳状态。
    14  331份玉米自交系对丝黑穗病的抗性鉴定与评价
    周天旺,王春明,洪流,李丽君,郭成
    2024, 32(3):101-106,113. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240314
    [摘要](83) [HTML](0) [PDF 1.12 M](576)
    摘要:
    2020-2021年通过田间人工接种对331份玉米自交系进行抗丝黑穗病鉴定。结果表明,4份材料冀资13W154、RA461、18-QTL-18和F2644表现高抗(HR),占鉴定总数的1.21%;5份材料55438-1、18-QTL-14、HA746、B6和T7308表现抗病(R),占鉴定总数的1.51%;冀资S225、F3814、18-HDY-25等61份材料表现中抗(MR),占鉴定总数的18.43%;B317、冀资S516、T5863等185份材料表现感病(S),占鉴定总数的55.89%;冀资H631、CNHS17013、55444-1等76份材料表现高感(HS),占鉴定总数的22.96%。中抗(MR)以上材料黑龙江省14份、内蒙古自治区50份、河北省6份,分别占其本省鉴定数量的29.79%、23.15%、8.82%,来自河北的种质整体抗丝黑穗病水平低于黑龙江和内蒙古。
    15  接种方法和接种时期对不同玉米杂交组合穗腐病抗性鉴定的影响
    孟冰,王山荭,李文学,刘甲成,汤继华,郭子锋
    2024, 32(3):107-113. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240315
    [摘要](77) [HTML](0) [PDF 1.02 M](580)
    摘要:
    为研究不同接种方法和接种时期对玉米拟轮枝镰孢穗腐病(Fusarium verticillioides ear rot,FER)抗性鉴定的影响,选取高抗×高抗、高抗×高感、高感×高感组合各3份,2022年在北京顺义和河南新乡分别用针刺果穗注射法与双牙签法在玉米吐丝后5、10、15 d进行接种。结果表明,吐丝后5、10和15 d接种,针刺果穗注射法分别比双牙签法的平均病情严重度高6.3%、3.9%和1.8%;吐丝后5 d接种,不同组合采用针刺果穗注射法接种未达到显著差异,采用双牙签法达到极显著差异(P<0.01);吐丝后10 d和15 d接种,不同组合使用针刺果穗注射法均达到极显著(P<0.01)差异,牙签法均未达到显著差异。采用双牙签法接种时,建议吐丝后5 d接种;采用针刺果穗注射法接种时,建议吐丝后10~15 d接种。
    16  玉米小斑病抗性种质鉴定及生理生化分析
    高刚强,刘海芳,陈银银,燕树锋,刘天学,温涛,高意帆,赵霞,穆心愿,杨豫龙
    2024, 32(3):114-120. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240316
    [摘要](81) [HTML](0) [PDF 1.29 M](632)
    摘要:
    以200份玉米优良自交系为材料,2022-2023年夏分别进行小斑病菌的田间接种,综合两年数据共鉴定出高抗小斑病的玉米自交系3份,分别为K22、CML50和齐319;筛选到包括Mo17在内的抗性玉米自交系24份。选取K22和B73两个具有不同抗性水平的玉米自交系进行小斑病菌的室内接种。结果表明,48 h和72 h时,自交系K22叶片的病斑数、病斑面积和病斑面积比等各项指标均显著优于自交系B73,进一步验证田间鉴定的准确性。48 h或72 h时,高抗小斑病自交系K22与感病对照B73相比,5种防御酶活性增加14.32%~70.45%。
    17  收储制度改革对玉米技术效率的影响研究
    刘丁语,王立,梁建,刘帅
    2024, 32(3):121-126. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240317
    [摘要](72) [HTML](0) [PDF 647.90 K](528)
    摘要:
    本文基于10个玉米主产省份2001-2020年面板数据,构建随机前沿模型来测算玉米技术效率,并在此基础上运用固定效应模型分析玉米收储制度改革对其技术效率的影响。结果表明,自2001年以来,玉米政策改革实施区和未实施区的平均技术效率都在逐年升高,但相比之下,改革区的总体技术效率更高,未改革区的增速更快。此外还发现,临时收储与“价补分离”政策在对比之下显示出后者的影响更大,这意味着相比于临时收储而言,“价补分离”政策对提高玉米生产技术效率更加有效。同时,适当减少农业劳动力,加强农业基础设施、保证有效灌溉也将有利于提高玉米技术效率。

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