2024年第32卷第5期文章目次

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  • 1  玉米骨干自交系H1710的选育及应用
    冯健英,王荣焕,许洛,王绍新,李中建,王宝宝,郑书海,陈莉
    2024, 32(5):1-8. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240501
    [摘要](177) [HTML](0) [PDF 1.37 M](738)
    摘要:
    H1710是石家庄市农林科学研究院育成的高抗、广适、高配合力优良骨干玉米自交系。该自交系以黄改系Z1(来源于昌7-2×Lx9801×5237小群体)为基础,同含有热带种质的T12(来源于掖478×178二环系)杂交后回交,再经多代自交选育而成。经田间表型精准鉴定评价及56K SNP芯片分析,结果表明,H1710具有遗传基础丰富、熟期中晚、高抗倒伏、花期耐高温、高抗茎腐、叶色浓绿、花粉量充足及高配合力等优点。确立以“X系×H1710”为主的杂交组配模式,利用该骨干自交系育成和通过审定玉米杂交种8个。该自交系于2019年获得植物新品种权,已在国内多家育种单位和河北省玉米种业创新团队中共享并得到广泛应用。
    2  2013-2022年山西省审定玉米品种品质特征分析
    王美霞,程丹阳,陈保国,王创云
    2024, 32(5):9-14. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240502
    [摘要](111) [HTML](0) [PDF 1021.95 K](810)
    摘要:
    本研究以2013-2022年山西省审定的683个普通玉米品种为材料,按春播特早熟I区、春播特早熟Ⅱ区、春播早熟区、春播中晚熟区、机收组和南部复播区6个不同区组分类,分析玉米品种的品质变化趋势。4个品质指标分析结果显示,中晚熟区品种容重含量平均值最高,特早熟I区品种最低,两者间差异显著(P<0.05);粗淀粉含量年度变化规律整体呈上升趋势。各品质指标在不同区组间的变异,特早熟I区最大,早熟区次之。未来5~10年山西省玉米选育品种和审定上,中晚熟玉米品种的比例会继续增多。
    3  玉米自交系Y423萌动胚诱导愈伤组织及愈伤组织再分化的体系建立
    单晓辉,魏慧慧,刘洪魁,董海霄,李世鹏,苏胜忠,原亚萍
    2024, 32(5):15-22. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240503
    [摘要](87) [HTML](0) [PDF 2.08 M](612)
    摘要:
    幼胚是目前广泛用于玉米组培再生和遗传转化的主要外植体材料,但获取幼胚的数量和质量会受到季节和气候条件的严重影响。通过将玉米子粒在4℃条件下浸泡3 d获得萌动胚,进而以其为外植体,建立玉米组培再生体系。通过调整培养基组成和激素配比,萌动胚在2,4-D浓度为8 mg/L的诱导培养基上,初代愈伤组织发生率可达到54.17%,经继代培养胚性愈伤诱导率可达42.13%。胚性愈伤组织在激素组合为1.5 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA的分化培养基上分化率超过40%,经生根培养后可100%生根。基因表达分析同时发现,与体细胞发生相关的7个基因在不同培养阶段的表达变化与胚性愈伤组织的形成密切相关。结果表明,玉米萌动胚可替代幼胚或作为其补充用于玉米组培再生和遗传转化相关工作。
    4  玉米LysM基因家族的全基因组鉴定及表达模式分析
    周贺,孟岩,尤龙腾,魏淑珍,巩校东,谷守芹,刘玉卫
    2024, 32(5):23-31. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240504
    [摘要](137) [HTML](0) [PDF 1.55 M](706)
    摘要:
    为揭示LysM基因家族在玉米生长发育及抗病中的作用,利用生物信息学方法对玉米LysM基因家族成员进行鉴定,并对其蛋白理化性质、亚细胞定位、系统发育关系、基因启动子区的顺式作用元件、组织表达以及大斑病菌侵染过程中的表达模式进行分析。结果表明,在玉米中共存在11个ZmLysM家族成员。通过生物信息学分析发现,ZmLysMs蛋白在质膜、叶绿体、胞外均有分布;ZmLysMs成员与单子叶植物水稻和小麦具有较近的亲缘关系;ZmLysMs成员的启动子序列存在多个激素响应、逆境胁迫响应和光响应元件;10个ZmLysMs成员在不同组织中表达,其中ZmLysM1、ZmLysM4ZmLysM6呈组成性表达模式,ZmLysM10只在根组织中表达。ZmLysM2、ZmLysM6ZmLysM7在玉米大斑病菌侵染后差异表达,推测其可能在响应大斑病菌侵染过程中发挥作用。
    5  基于高密度遗传图谱的玉米雄穗分枝数QTL定位
    张莹莹,张君,孙海潮,张盼,董文恒,李永江,史丽丽,卢道文,张凤启,庞文喜
    2024, 32(5):32-39. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240505
    [摘要](109) [HTML](0) [PDF 1.01 M](636)
    摘要:
    利用PD80和PHJ65组配的包含310个家系的重组自交系群体为材料,结合在3个单环境条件下的雄穗分枝数表型值和最佳线性无偏预测值,经完备区间作图法在包含8 384个SNP标记的连锁图谱上共检测到11个QTLs,分别位于1、2、4、5、7、8染色体上,LOD值为4.99~11.42,表型贡献率为4.62%~11.80%。在2个以上单环境和BLUP值下重复检测到5个QTLs(qTBN1.1、qTBN2.1、qTBN4、qTBN5、qTBN7)。其中,qTBN1.1、qTBN5表型贡献率大于10%,属于稳定的主效QTLs,物理区间分别位于第1染色体303.01~304.87 Mb(B73_RefGen_v4_genomic)、第5染色体168.16~170.97 Mb。基于生物信息学分析及基因功能注释在2个主效QTL位点筛选出19个高表达的候选基因。
    6  夏玉米对花期高温逆境的响应与耐热性分析
    张志方,张守林,徐国举,王良发,刘桂珍
    2024, 32(5):40-49,59. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240506
    [摘要](111) [HTML](0) [PDF 1.36 M](643)
    摘要:
    以浚单996(XD996)、郑单958(ZD958)、先玉335(XY335)为试验材料,采用温控试验,设自然温度(CK,29~32℃)、高温(HT,30、35、38、40℃)处理,研究花期不同程度高温对花粉活力和花丝活力的影响。采用高温胁迫试验,研究花期高温对受精结实、果穗发育、产量及构成因素的影响。结果表明,随着温度升高,各品种高活力花粉呈降低趋势,低活力花粉呈先增后降趋势,无活力花粉呈增加趋势,花丝活力呈降低趋势。模型拟合分析结果表明,以50%为阈值,XD996、ZD958、XY335的花粉活力耐高温临界温度分别为37.0、35.4、33.2℃,花丝活力耐高温临界温度分别为37.4、35.6、33.7℃。高温处理条件下,XD996、ZD958、XY335的受精率分别较CK降低8.8%、12.9%、20.1%,结实率分别较CK降低9.9%、18.4%、36.4%,结实受精比分别较CK降低1.3%、6.2%、20.3%。耐热系数聚类分析结果表明,穗长、穗行数、行粒数、产量为主要耐热鉴定指标,穗粗、秃尖长、百粒重为次要耐热鉴定指标。
    7  外源脱落酸及其抑制剂喷施对夏玉米子粒灌浆及内源激素含量的影响
    乔江方,何佳雯,张美微,张盼盼,李川,牛军,郭涵潇,穆蔚林
    2024, 32(5):50-59. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240507
    [摘要](98) [HTML](0) [PDF 1.27 M](640)
    摘要:
    以子粒脱水速率快的玉米品种迪卡517(DK517)和脱水速率较慢的玉米品种郑单1002(ZD1002)为试材,研究玉米子粒形成过程中子粒灌浆、水分含量及内源激素含量变化。结果表明,外源脱落酸(ABA)处理下,DK517 活跃灌浆期较ZD1002延长3.42 d,灌浆速率最大时的生长量(Wmax)较ZD1002降低。授粉后58 d,ABA喷施后DK517和ZD1002子粒含水率分别较对照增加5.83%和3.01%;ABA抑制剂处理后子粒含水率总体上较对照降低。ABA处理下DK517子粒含水率低于ZD1002,子粒脱水速率较ZD1002高。不同脱水类型玉米品种子粒灌浆速率和脱水速率均与内源激素含量有关。ABA调控子粒灌浆过程,外源喷施ABA后内源激素含量变化及其互作关系均在子粒灌浆过程中起重要作用。
    8  浅埋滴灌不同灌溉定额对玉米田土壤盐分运移的影响
    周鑫,杨恒山,邰继承,葛选良,李媛媛,刘晶,王百雯,李丹丹,张瑞富,王静岩
    2024, 32(5):60-66. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240508
    [摘要](81) [HTML](0) [PDF 836.18 K](576)
    摘要:
    2019-2020年,设传统畦灌常规灌量的40%(W1)、50%(W2)、60%(W3)3个灌溉定额,在西辽河平原研究玉米浅埋滴灌下灌溉定额对0~60 cm土层土壤盐分分布的影响。结果表明,玉米浅埋滴灌下0~10 cm土层土壤盐分含量,随着灌溉定额的增加而降低,随着生育时期的推移处理间差异逐渐增大。垂直滴灌带方向,距离滴头25 cm处,处理间差异均达到显著水平;平行滴灌带方向,在两个滴头中间,W1与W2、W3处理间差异均达到显著水平。土壤盐分垂直分布,0~30 cm各土层随着生育期的推移呈先升高再降低趋势,随着灌溉定额的增加而降低;40 cm以下土层随着灌溉定额的增加而升高。玉米浅埋滴灌下,30 cm以上土层盐分容易上移至地表聚集,增加灌溉定额使表层盐分水平方向上运移更远,垂直方向上运移更深。
    9  甜玉米/鲜食大豆间作对根际固氮细菌和丛枝菌根真菌的影响
    岳高红,黄业昌,高锡腾,梅霞,刘永安,潘彬荣
    2024, 32(5):67-77. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240509
    [摘要](87) [HTML](0) [PDF 1.12 M](591)
    摘要:
    为探索甜玉米/鲜食大豆间作系统地下交互作用,利用MiSeq高通量微生物测序技术,研究间作2∶2和2∶3种植模式下(Ⅰm2s2、Ⅱm2s3)土壤氮磷代谢关键菌群固氮细菌和丛枝菌根真菌的组成和变化与甜玉米产量的关系。结果发现,间作处理显著降低Proteobacteria_unclassified的相对丰度,显著提高Aztobacter,Rhizobiales_unclassified和Bradyrhizobium的相对丰度。间作处理未改变丛枝菌根真菌群落多样性指数(Shannon指数),显著提高丛枝菌根真菌群落丰度指数(Chao指数),提高Glomeromycota相对丰度。间作处理对固氮细菌和丛枝菌根真菌的优化有利于增强地下根系与菌群的共生交互,显著增加土壤中碱解氮和有效磷的含量,提高甜玉米产量。Ⅱm2s3间作处理模式优于Ⅰm2s2间作处理。
    10  耕作与种植模式耦合对土壤细菌群落结构及其多样性影响
    田琨,杨彩红,崔文强
    2024, 32(5):78-87. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240510
    [摘要](78) [HTML](0) [PDF 1.11 M](569)
    摘要:
    通过4年定位试验,采用16S rRNA的高通量测序技术探讨耕作及种植模式耦合对农田土壤中细菌群落结构及多样性的影响。结果表明,免耕显著提高了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(AP)以及速效磷(TP)的含量。对有效序列进行OUT聚类后共得到2 736个OUTs,经注释划分为40个门、106个纲、230个目、374个科和810个属。在门水平上,变形菌门、拟杆菌门、芽单胞菌以及放线菌门为农田土壤的优势菌门,其总体表现为免耕处理高于传统耕作处理。多样性分析表明,免耕小麦/玉米间作显著降低了土壤细菌丰富度及多样性。相关性分析表明,农田土壤细菌群落结构主要受土壤有机碳、全氮、速效磷以及硝态氮的含量的影响。从土壤细菌群落构成角度考虑,免耕耕作优于传统耕作。
    11  河西绿洲灌区膜下滴灌制种玉米水钾耦合效应分析
    张建斌,徐平德,张大亮,梁仲锷
    2024, 32(5):88-95,104. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240511
    [摘要](71) [HTML](0) [PDF 1.17 M](596)
    摘要:
    在临泽县沙河镇新丰村制种玉米基地开展两年田间定位试验,设置低水(2 880 m3/hm2)、中水(3 840 m3/hm2)、高水(4 800 m3/hm2)3个灌溉定额水平及低钾(60 kg/hm2)、中钾(120 kg/hm2)、高钾(180 kg/hm2)3个施钾量水平,采取裂区试验设计,研究不同水钾供应对绿洲灌区制种玉米产量及其产量构成要素的影响。结果表明,水钾耦合效应影响下产量、百粒重、干物质量最高组合均为高水、中钾处理,分别为8 819.90 kg/hm2、27.05 g、235.31g/株。在河西绿洲灌区膜下滴灌农田中,灌水量、施钾量与制种玉米产量之间符合二元二次回归模型,该模型预测产量与实际产量呈高度相关。通过模型解析表明,产量随水、钾投入量呈先升高后降低趋势。经模型寻优得出不同目标产量下的水、钾组合方案,当产量在8 000~9 000 kg/hm2范围内时,最佳灌水量为4 128.00~4 623.36 m3/hm2、施钾量为126.24~161.76 kg/hm2
    12  混合施肥对玉米生产和土壤生态的影响研究进展
    赵新颖,张淑莹,肖丹,刘迎春,滕星,肖艳华
    2024, 32(5):96-104. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240512
    [摘要](92) [HTML](0) [PDF 740.81 K](638)
    摘要:
    过量的化肥投入对增产的作用已经不明显,如何提高肥料利用率,如何在稳产的同时提高耕地质量,确保农业可持续发展,已成为国家农业战略调整行动方案的主要内容。梳理秸秆、粪污、新型有机肥料和化肥施用对我国玉米种植的应用研究现状,就化肥减施条件下各有机措施和化肥的混合施肥对玉米生产和农田土壤的研究成果进行综述。在技术和政策层面,提出以提高耕地综合生产力为目标,依靠技术引领肥料高效利用,按照增产潜力做好区域性的施肥管理建议,粪污无害化处置后的有机肥应纳入当地政府还田实施项目中的优先采购产品,促进本地循环农业良性发展。
    13  我国玉米大斑病菌生理小种及交配型组成分析
    马周杰,黄宇飞,温胜慧,杨俊伟,贾鑫,赵变平,李彦良,高增贵,王建军
    2024, 32(5):105-111. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240513
    [摘要](91) [HTML](0) [PDF 1017.41 K](763)
    摘要:
    利用Ht单基因鉴别寄主对2021年采自我国10个省(自治区)57个市县的127株玉米大斑病菌进行生理小种鉴定,采用特异性引物对供试菌株进行交配型检测。生理小种鉴定结果显示,我国玉米大斑病菌主要包括0、1、2、12、3、13、23、N、1N、2N、3N、13N、23N、123N等14个生理小种,其中,0号和1号生理小种分别占供试菌株的34.65%和28.35%,为主要小种类群。我国玉米大斑病菌生理小种存在多元化,东北地区生理分化更为明显。供试菌株对Ht1、Ht2、Ht3、HtN的毒性频率分别为41.73%、9.45%、25.20%、17.32%。交配型检测结果显示,分离株中共有A、a两种交配型,且a交配型比例明显高于A交配型,不同省份玉米大斑病菌交配型组成情况存在差异。
    14  优化农户对玉米秸秆资源化利用行为的问题研究
    吕智超,孙日丹,洪小丽,刘歆,赵宇,孙学奇,闫晓刚,张云影,张彬,赵蔚
    2024, 32(5):112-118. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240514
    [摘要](67) [HTML](0) [PDF 768.76 K](648)
    摘要:
    吉林省2023年可收集玉米秸秆量为2 704.42万t,资源利用率不到50%,呈现秸秆废弃和焚烧零星分散化趋势,造成资源浪费与生态污染。农户是玉米秸秆处理的第一主体。通过对吉林省(市)、县玉米秸秆利用现状的调查问卷统计,分析阐述玉米秸秆利用不合理的影响因素,包括农户认知、成本、玉米秸秆利用渠道和补贴等因素,基于对资源化利用偏好模型的研究,对优化农户玉米秸秆资源化利用提出建议。
    15  农机社会化服务对玉米生产效率的影响研究——基于吉林省玉米种植户的调查数据
    龙宇佳,梁远,梁建,张越杰
    2024, 32(5):119-126. DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240515
    [摘要](129) [HTML](0) [PDF 832.25 K](718)
    摘要:
    为探究农机社会化服务对玉米生产效率的作用效果,基于2021年对吉林省玉米种植户的微观调查数据,运用DEA-Tobit模型和分位数回归测算玉米生产效率并分析农机社会化服务对玉米生产效率的影响效果。结果表明,农机社会化服务能够显著提高玉米生产效率,但在不同服务环节上的作用效果有所差别。其中,机耕和机播环节的社会化服务对玉米生产效率具有显著的正向影响,施肥打药和机收环节的农机社会化服务对玉米生产效率影响不显著。对于不同效率水平的玉米种植户,农机社会化服务的作用效果也存在差异。因此,在推广普及农机社会化服务时,要注重规范不同生产环节的农机服务标准,以实现农业规模经营,助力农业现代化转型。

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