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2023,31(2):1-8, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230201
Abstract:
四川农业大学玉米遗传育种研究团队自20世纪90年代以来,提出在西南玉米新品种选育中,以重视和充分利用基因型与环境(G×E)互作为核心,以育种目标多元化、品种布局区域化、品种推广集团化为内涵的“一核三化”生态育种思路,设计并制定了相应的育种技术路线,集成创新了定向高效育种技术体系。本文以过去40年所选育的不同杂优类群骨干自交系及其适宜不同生态区域玉米生产需要的优势杂交种为案例,系统回顾与总结“适时调整或制定西南玉米区不同生态区域育种目标;引进不同生态区域育种所需优良种质,发掘特异优良基因;集成创新技术路线,高效定向培育骨干自交系,选育西南特定生态区域强优势新品种;打造与推广西南特定生态区域强优势玉米新品种群,推动四川及西南玉米产量的不断提高与产业的持续发展”的发展历程与成功实践。
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邱贵兰,李燕,李红梅,何立群,胡美琳,赵后娟,杜林,李晓叶,吴元奇,马孝玲,唐海涛
2023,31(2):9-15, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230202
Abstract:
以西南生态区9个骨干自交系为材料,建立西南春玉米基础群体MCO-0,用测交法和后代鉴定法对其进行改良,对其不同世代的群体产量及产量性状、穗部性状、株型性状增益分析。结果表明,以MCO-0为基础群体,经过两轮的改良,MCO-2群体主要目标性状单株产量、穗行数等均有所增益,穗长、轴粗等为负增益。MCO-2经过一轮改良后的MCO-3群体株高、穗位高等有所增益,穗长、穗粗等为负增益。以MCO-1相比,MCO-3主要目标性状单株产量、秃尖长、ASI均有所增益,其余性状有的轮次有所增益,有的轮次为负增益。
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蔡鑫茹,栾天宇,尹晓红,仲义,夏远峰,吴凤新,刘兴二,焦仁海,刘俊
2023,31(2):16-24, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230203
Abstract:
采用不完全双列杂交设计,以3个近年来在吉林省玉米生产中主要应用杂交种的6个亲本自交系为测验种,对4份旅大红骨骨干自交系进行潜力分析。共组配24个杂交组合,以先玉335为对照,分析旅大红骨种质在产量、果穗、农艺性状及综合抗性方面的配合力和杂种优势。结果表明,E28、LD61和丹340的一般配合力可降低株高和穗位高,4个旅系均增加弯孢菌叶斑病、大斑病、灰斑病和茎腐病抗性。丹340和丹598的一般配合力表现为增产,特殊配合力表现为延长生育期,增加收获期绿叶数;E28和LD61表现相反。对产量配合力分析发现,产量与总配合力和母本一般配合力极显著相关,与总配合力的相关系数更大。杂种优势分析发现,丹598的杂种优势最好,3个父本系PH4CV、昌7-2和PD752B与被测系旅大红骨的亲缘关系更近。
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2023,31(2):25-29, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230204
Abstract:
川单99是以抗逆、高产、耐瘠和广适为育种目标,以自交系ZNC442为母本、SCML0849为父本育成的突破性玉米新品种。川单99先后通过了云南中高海拔地区、广西和四川山区省级审定和西南中低海拔地区、西南青贮玉米和黄淮海青贮玉米国家审定,具有突出的抗逆广适、高产稳产和粮饲兼用特性。总结和分析川单99在各级区域试验和生产试验中的产量表现及其抗病性、适应性、子粒品质和青贮品质等试验结果,在评价其突出的丰产性、稳产性和适应性基础上,对该品种的选育与推广经验进行总结和探讨。
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2023,31(2):30-38, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230205
Abstract:
利用玉米基因组等多种数据库搜索CaM家族基因,对玉米CaM基因家族进行筛选与鉴定,对家族成员的基因结构、等电点、分子量、亚细胞定位、蛋白保守域等蛋白基本特性进行分析。同时分析不同组织和干旱胁迫条件下该类基因的表达情况,进一步利用qRT-PCR技术检测5个具有代表性的CaM基因在干旱处理条件下的表达变化。结果显示,共获得14个CaM基因,根据3’-UTR序列构建的系统进化树显示可分为4个亚家族。根据蛋白质的氨基酸序列,可分为3种亚型。家族成员蛋白分子量大多数为16.8 kD左右,等电点介于4.10~4.30,该家族蛋白保守结构域由3~4个EF手型结构域组成,主要定位于细胞质和细胞核。Zmcal4、Zmcal5和Zmcal6基因在各组织中表达非常低,干旱会抑制家族大部分成员的表达,覆水处理后,Zmcal3-1、Zmcal3-2、Zmcal3-3、Zmcal3-4的表达可恢复到对照水平,推测这几个基因可能参与干旱胁迫反应。qRT-PCR结果表明,干旱会抑制CaM基因的表达,随着干旱处理时间的增加,CaM基因的表达量逐渐降低,与生信分析结果一致。
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2023,31(2):39-47, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230206
Abstract:
简单序列重复在真核生物的基因组中含量非常丰富,且常常随机、均匀分布于整个基因组中。SSR标记广泛应用于动、植物基因定位、群体遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建、指纹图谱构建、种质鉴定、分子标记辅助选择等方向。随着大量全基因组序列的公布,NCBI等数据库中可利用的序列信息量激增。但在常规分子生物学研究中,仍然延续传统的小规模SSR标记开发模式,开发标记数量非常有限、效率较低。结合MISA脚本指令、Primer3引物设计软件、e-PCR特异性扩增分析软件,对玉米全基因组水平SSR位点进行搜索、引物设计、特异性扩增分析以及扩增长度差异分析,开发高密度的SSR标记。通过引物合成、PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳,从常规分子生物学水平验证所开发标记的可靠性。
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2023,31(2):48-53, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230207
Abstract:
YUCCA基因编码生长素合成相关酶,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。利用Genevestigator软件分析获得玉米YUCCA(ZmYUC)基因的转录表达谱,结果显示,ZmYUC1、ZmYUC2、ZmYUC4、ZmYUC5、ZmYUC10和ZmYUC12等多个ZmYUC基因在特定组织中高水平表达,ZmYUC7和ZmSPI1等基因在所检测的组织中几乎均有表达,暗示ZmYUC基因在玉米不同生长发育过程均发挥重要作用。通过PlantCare软件分析ZmYUC基因启动子区的顺式作用元件,获得其在逆境胁迫方面的顺式作用元件,利用实时定量PCR方法对ZmYUC基因在冷(4℃)、热(40℃)、盐(250 mmol/L的NaCl)和干旱(15%的PEG6000)处理下的表达量变化进行检测,结果显示,ZmYUC5和ZmYUC8在冷胁迫处理下表达量显著增加,可能参与了植物的冷驯化;热胁迫处理后,大多数ZmYUC基因的表达模式发生了明显变化,其中,ZmYUC8对热信号反应迅速,可能在抵抗热胁迫中发挥关键作用,ZmYUC11热胁迫处理后其表达下调。多数ZmYUC基因在干旱胁迫处理后表达模式未见明显变化;盐胁迫处理后,只有ZmYUC3、ZmYUC4、ZmYUC5、ZmYUC6和ZmYUC8等基因的表达有所变化,其他基因表达无明显变化。
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2023,31(2):54-58, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230208
Abstract:
本文系统分析高湿玉米收获、青贮加工、饲用价值和经济效益以及在我国发展高湿玉米青贮的潜力和展望。相比玉米子粒直收和破碎等,高湿玉米青贮能够降低成本25%~30%,且具有和干子粒玉米相似的能量和蛋白。饲喂效果研究表明,使用高湿玉米青贮饲料产奶净能提高5%~10%,淀粉消化率提高30%~35%。同时,高湿玉米裹包青贮饲料可以安全存放2~3年。针对我国东北和黄淮海玉米主产区,玉米子粒收获后烘干、晾晒、仓储和转运条件受限等问题,推广高湿玉米青贮将具有巨大的发展潜力和市场应用前景,能有效缓解我国玉米供需矛盾、加强饲料供应能力和饲料安全保障。
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2023,31(2):59-66, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230209
Abstract:
玉米具有广泛的用途,玉米不仅可以作为食品,同时也是重要的加工原料。淀粉、蛋白质、脂肪是玉米子粒中最主要的3种营养物质。三者之间在含量及机构上相互影响,不仅影响玉米子粒产量,同时影响玉米的营养品质。因此,深入了解玉米子粒不同的化学成分含量及其相互关系,可以为玉米品种选育提供理论依据。本研究系统阐述玉米子粒中淀粉、蛋白质、脂肪的结构组成和合成途径以及相关功能基因的研究进展,为玉米子粒品质研究提供参考。
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2023,31(2):67-72, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230210
Abstract:
2019年和2020年,以苏科糯1501、苏科糯12、苏科花糯2008、苏科糯11、苏玉糯5号和万糯2000为试验材料,系统分析南方鲜食玉米区不同糯玉米品种产量和子粒灌浆特性差异,为糯玉米高产优质品种选育提供支持。结果表明,产量及产量构成因素品种间差异两年表现基本一致(秃尖长除外)。产量较高的品种为苏科糯12、苏科糯1501、万糯2000和苏科花糯2008,穗粒数和粒重均高于产量较低的品种苏玉糯5号和苏科糯11。糯玉米产量与穗长、穗粒和百粒鲜重呈极显著正相关,百粒鲜重与最大灌浆速率和平均灌浆速率呈极显著正相关,穗粒数与有效灌浆期、最大灌浆速率时的时间和最大灌浆速率时的生长量呈显著正相关。在鲜食玉米高产品种选育时应注重对灌浆速率、最大灌浆速率时的生长量等指标进行选择。
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张浩,郭婷,吴子龙,叶嘉,张雨博,邢浩春,高伟,戴川景,郑云普
2023,31(2):73-80, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230211
Abstract:
以玉米为试验材料,设置5个处理,盐胁迫下添加蚯蚓粪比例分别为0、10%、20%、40%,以不添加蚯蚓粪和NaCl溶液的处理为空白对照,分析盐胁迫下添加蚯蚓粪对玉米气孔特征和光合特性的影响。结果表明,添加蚯蚓粪能够显著增加盐胁迫下玉米叶片近轴面的气孔长度、气孔面积和气孔周长,远轴面气孔长度和气孔周长也随着蚯蚓粪的添加显著增加,玉米叶片近轴面和远轴面气孔空间分布在添加蚯蚓粪处理变得更加规则。添加蚯蚓粪处理后玉米幼苗的净光合速率、胞间二氧化碳浓度和气孔导度与盐胁迫处理相比显著升高,同时玉米幼苗的水分利用效率显著升高。添加蚯蚓粪能有效增大盐胁迫下玉米幼苗叶片的最大光化学转化效率,降低相对电导率,缓解盐胁迫对玉米的伤害。
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李乔,高志峰,牛春达,迟海航,王雁博,杨菁菁,姜佰文,李威,杨德光,郭校男
2023,31(2):81-88, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230212
Abstract:
以玉米品种郑单958为试验材料,设置空白对照组(CK)及C1(50 mg/kg)、C2(100 mg/kg)、C3(150 mg/kg)3种不同浓度的DEHP(邻苯二甲酸二乙基己酯)处理玉米幼苗,对幼苗的生长情况、叶绿素含量、光合特性以及抗氧化酶活性等多个指标进行测定。结果表明,随着DEHP浓度的升高,玉米幼苗生长发育的抑制作用越明显,叶片中叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间二氧化碳浓度(Ci)显著升高,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)与光合性能指数(PIABS)均呈下降趋势,1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBP羧化酶)活性与磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEP羧化酶)活性均显著降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著上升,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著下降,过氧化物酶(POD)活性呈先上升后下降的趋势,在DEHP浓度为50 mg/kg时达最大值。
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2023,31(2):89-96, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230213
Abstract:
本研究选用不同品种,设置高、低两个种植密度,分析增密后春播与夏播玉米产量及机收质量的变化。结果表明,增密后春玉米和夏玉米的穗粒数与粒重均呈下降趋势,但穗数显著增加,进而均显著增产,产量平均分别提高10.5%、14.4%。增密均显著降低了春播与夏播玉米子粒破碎率与损失率,子粒破碎率分别下降了0.9%、1.1%,损失率分别下降了1.5%、1.2%;增密对含杂率影响不显著。子粒含水量、子粒压缩破碎力与子粒破碎率间呈显著线性相关关系,降低子粒含水量、提高子粒压缩破碎力可明显降低子粒破碎率;增密显著降低收获时子粒含水量、提高了子粒压缩破碎力。因此,建议湖北省春玉米与夏玉米均可适当增加种植密度。
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2023,31(2):97-105,115, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230214
Abstract:
以郑单958为供试品种,设不覆膜(T0)、出苗后揭膜(T1)、第二水前揭膜(T2)、第三水前揭膜(T3)、第四水前揭膜(T4)和不揭膜(T5)处理,测定玉米生长指标,研究揭膜时期对滴灌玉米生长及产量的影响。研究表明,不同时期揭膜对玉米的生长影响不一致,在拔节期和大喇叭口期揭膜对玉米株高、茎粗和叶面积指数影响较小;对在抽雄期至成熟期株高、茎粗和叶面积影响较大,其中T3处理株高、茎粗和叶面积指数均显著高于T0处理。适时揭膜有利于提高玉米产量,其中,T3处理实收产量最高,较T0、T5处理分别增产25.46%和7.63%。将玉米实收产量(y)与揭膜时间(x)进行拟合,得出拟合方程为y=-0.352 9x2+58.677x+12 074,R2=0.819 8;最高理论产量为14 513.07 kg/hm2,最佳揭膜时间介于第三水和第四水之间。因此,在本试验条件下,北疆地区滴灌玉米最佳揭膜时间应在第三水至第四水之间,即六月底至七月初。
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2023,31(2):106-115, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230215
Abstract:
通过两年氮水平田间定位试验,以先玉335(XY335)和利民33(LM33)为供试品种,系统监测群体产量构成、氮素吸收、分配和转运特征。结果表明,玉米子粒产量随着氮肥用量的增加呈先增后降的趋势,其中,N3(N300 kg/hm2)处理下产量最高,达14 354 kg/hm2。植株花后养分累积量和对子粒养分累积贡献率均随着施氮量的增加而增加,品种间比较,XY335和LM33氮素累积量的差异主要表现在开花以后,XY335比LM33具有更好的产量表现,且植株养分向子粒的转运效率更高。通过对两年两个品种不同氮水平下子粒产量进行拟合,获得一元二次方程 y=-0.013x2+9.915 1x+12 186, R2=0.888 9,得出最佳经济施肥量为 277.3 kg/hm2,其对应产量为 13 936 kg/hm2。综合考虑土壤肥力和气候条件,东北中部黑土区氮肥用量280 kg/hm2时,可以实现春玉米14 000 kg/hm2产量水平。合理的氮肥运筹有助于干物质向子粒中转移,增加植株吐丝后期氮素的吸收和转运效率,进而实现作物增产。
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2023,31(2):116-124, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230216
Abstract:
以始于2006年的长期定位试验为研究平台,评价持续施用有机肥氮和化肥氮13年对郑单958子粒产量和氨基酸组分及含量的影响。结果表明,玉米子粒含有17种氨基酸,其中,谷氨酸含量最高,胱氨酸和蛋氨酸含量最低。施用氮肥显著提高玉米产量和氨基酸含量,低氮量60 kg/hm2,有机肥氮处理子粒产量低于化肥氮处理;施氮量120~360 kg/hm2,有机肥氮与化肥氮处理子粒产量差异不显著;施氮量420~600 kg/hm2,有机肥氮处理子粒产量显著高于化肥氮处理。施氮量0~600 kg/hm2范围内,施氮量越高氨基酸含量越大且化肥氮处理的氨基酸含量大于等量有机肥氮处理,有机肥氮118.5~600 kg/hm2、化肥氮91.9~600 kg/hm2可以获得最优总氨基酸含量。兼顾子粒产量和氨基酸综合评价的多元统计分析表明,长期施用有机肥氮120~420 kg/hm2、化肥氮120~300 kg/hm2,可实现玉米产量和氨基酸品质的协同提高。
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2023,31(2):125-135, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230217
Abstract:
为了探明膜下滴灌条件下水氮供应对北疆春玉米产量、水氮利用效率以及子粒品质的影响,设计3个灌水量水平和4个施氮量水平共12个处理的双因素测坑试验。结果表明,在同一灌水量条件下,随施氮量的增加,春玉米子粒产量、水分利用效率(WUE)、地上部干物质量、氮素吸收量以及总淀粉和粗蛋白含量,均表现出先增后减的趋势,耗水量无显著变化,氮素利用效率(NUE)和粗脂肪含量分别表现出递增和递减的趋势。在同一施氮量条件下,随灌水量的增加,耗水量、子粒产量、NUE和总淀粉含量以及地上部干物质量与氮素吸收量,均表现出递增趋势,粗蛋白和粗脂肪含量相反,而WUE先增后减。通过CRITIC和TOPSIS综合评价排序,与试验地肥力相近的北疆膜下滴灌春玉米适宜的灌水量为5 100 m3/hm2、施氮量为460 kg/hm2。
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2023,31(2):136-142, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230218
Abstract:
通过连续两年田间试验,研究控释氮肥较农民习惯用量减施对玉米产量与产量构成因素、氮素吸收利用的影响。试验设5个处理,分别为不施氮肥(N0)、农民习惯施氮(FP)、80%控释氮肥(CRU1)、70%控释氮肥(CRU2)、60%控释氮肥(CRU3)。结果表明,与FP处理相比,CRU1和CRU2处理显著提高了玉米产量(P<0.05),两年平均产量分别提高 7.0%和 5.4%。CRU1、CRU2 处理两年平均玉米氮素最大积累速率和平均积累速率较 FP 处理分别提高9.6%、6.5%和7.9%、6.2%,玉米氮素最大增长速率出现天数分别提前7.2 d、5.0 d。与FP处理相比,控释氮肥减量施用处理显著提高了氮素回收率、农学利用率和偏生产力(P<0.05),其中,氮素回收率和偏生产力随控释氮肥减施比例的增加显著增加,氮素农学利用率表现为先增后降,以CRU2处理最高。控释氮肥减量30%(193 kg/hm2)可实现玉米产量和氮素利用率同步提高。
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2023,31(2):143-148, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230219
Abstract:
选取5种药剂在玉米移栽初期、未受危害前进行田间药效试验,测试其防治效果、持效期、危害指数、草地贪夜蛾虫量变化情况等,对比5种常用药剂防治效果和持效期。结果表明,200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂和5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂的防治效果和速效性较好,药后2 d防治效果仍维持在100 %;药后14 d苏云金杆菌G033A 可湿性粉剂的防治效果降度最小;通过防治效果和矫正虫口减退率对比,持效期长短结果为苏云金杆菌G033A可湿性粉剂(50.24%、-5.23%)>200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂(40.07%、-16.93%)>5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂(39.24%、-25.54%)>80亿孢子/mL金龟子绿僵菌CQ-Ma421可分散油悬浮剂(16.01%、-26.78%)>150 g/mL茚虫威乳油(9.71%、-28.57%);5种药剂的防治效果均能达到60%以上。200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂和5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂为草地贪夜蛾发生严重区首选农药,危害轻度区推荐使用苏云金杆菌G033A可湿性粉剂。
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2023,31(2):149-157, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230220
Abstract:
以获得的野生型和CzVelB敲除突变体菌株为供试菌株,分别对其进行生物学及致病力测定,在此基础上分析毒素和细胞壁降解酶的活性。结果表明,与野生型相比,敲除CzVelB后菌丝生长速率及颜色无明显差异,但产孢量下降56.6%,且孢子萌发率下降,萌发过程滞后1 h。致病性分析发现,敲除CzVelB后菌株致病性明显下降,病情指数、病斑大小,突变体均低于野生型。分析毒素对叶片的致病性发现,突变体所产生的毒素低于野生型产生的毒素。敲除突变体菌株ΔCzVelB及野生型菌株在活体内外均能产生5种细胞壁降解酶,其中敲除CzVelB后,5种离体病原菌细胞壁降解酶活性明显下降。分析侵染过程中5种细胞壁降解酶发现,CzVelB主要通过影响CX和PMG在接种前期 12 h 内起重要作用;在接种后期(72~96 h),CzVelB 主要通过影响 PGTE 的活性调控玉蜀黍尾孢菌致病力。
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2023,31(2):158-165, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230221
Abstract:
基于索洛余值法和随机前沿法测算2003~2019年间玉米的全要素生产率,并将单产增长率和全要素生产率进行贡献分解,分析长期以来我国玉米单产增长和全要素生产率变化的原因。结果表明,2003~2019年间,中国玉米单产累计增长28%,其中劳动投入量、机械费用、种子用量、化肥施用量及全要素生产率增长的贡献率分别为-0.8%、22.5%、-3.8%、6.1%和75.9%。2003~2019年间,中国玉米生产全要素生产率波动性增长,余值法和随机前沿生产函数法计算累计涨幅达13.7%和18.7%,技术进步和技术效率提升在玉米全要素生产率增长中起到决定性的贡献作用,贡献率分别为68.8%和32.3%。在全要素生产率的强有力拉动作用下,我国玉米单产增长已从投入型转向效率型增长,要素投入趋于饱和,但全要素生产率提升仍有空间,分别表现在种子创新力提高、机械转型升级以及通过服务规模化提升规模效率等方面。
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2023,31(2):166-173, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230222
Abstract:
基于碳汇和产值双重视角,采用SBM-DEA模型测算我国玉米生态效率,通过核密度估计分析其时空特征,同时对其影响因素进行分析。结果表明,我国玉米生态效率总体水平不高且随时间大致呈“降—升—降”后趋于平缓的变化趋势,区域差异明显但差异程度逐年降低。政府政策、受教育水平和环境规制等影响因素有利于生态效率的提高,收入水平、农业生产性服务水平等对生态效率具有负向影响。各地区应基于自身资源禀赋结合影响因素采取差异化措施,同时强化区域间交流协作,进一步提升玉米生态效率以推进玉米低碳高产高效发展。
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2023,31(2):174-180, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230223
Abstract:
基于黑龙江、河南、四川3个玉米主产省份742个地块的调查数据,运用两阶段数据包络分析法对3省玉米生产要素配置效率进行测算,分析其相关影响因素。结果表明,3个玉米主产省平均要素配置效率为0.69,存在较大的效率损失。户主务农年限、政治身份、地块规模以及村年人均纯收入对玉米生产要素配置效率具有显著正向作用,户主年龄显著抑制了玉米生产要素配置效率的提升。黑龙江省玉米生产的要素配置水平显著高于河南、四川省。针对研究结论,提出相关对策建议。
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2023,31(2):181-190, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230224
Abstract:
构建粮食市场有效性分析框架,基于事件研究法基本思想,采用2008年11月~2020年8月相关数据,借助VAR、BEKK等模型分析收储制度市场化改革前后玉米市场有效性及变化。研究发现,市场化收购政策实施后,我国玉米期现货市场、产业链上下游、国内外市场的价格信息传递更加通畅,玉米市场有效性提升,政策改革目标已初步实现。为巩固市场化收购政策效果,防范国际市场因素造成国内市场异常波动,应当以增强粮食安全保障能力为导向,提升我国期货市场影响力,并完善配套措施、细化补贴标准,降低市场化收购对粮食产业的冲击。
2023年第31卷第2期
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许加波, 张昕航, 任子龙, 黄博文, 陈占辉, 吴鹏昊, 任姣姣
Abstract:
株高既会影响玉米的抗倒伏能力,又会影响到玉米产量,且目前没有使用玉米单倍体材料对玉米株高进行QTL(Quantitative trait locus, QTL)定位和全基因组选择(Genomic selection, GS)的先例。所以本试验利用优良玉米自交系“郑58”和“B73”杂交构建的F2:3家系为材料,并对其经过单倍体诱导系诱导获得的单倍体植株在多环境下对株高进行表型鉴定及遗传研究。使用完备区间作图法(Inclusive composite interval mapping, ICIM)共定位到8个与株高相关的QTL位点,分别位于1、4、5、7和10 号染色体,定位结果解释表型变异介于3.98%~21.04%之间。其中qPH4-2在多个环境下被定位到,表型贡献率(Phenotypic variation expland, PVE)介于14%~21%之间,为主效QTL位点,另一主效位点qPH4-1所在的bin4.08区间包含候选基因GRMZM2G393337,可使细胞伸长受到抑制而导致矮化。对F2:3家系单倍体株高使用RRBLUP(Ridge regression best linear unbiased prediction)模型进行GS,五倍交叉验证平均预测精度为0.50。随着训练群体大小和标记数目的增加,预测精度会先增加随后趋于平缓。当训练群体占总体的60%,或当SNP标记数目达到300时,即可得到较高的预测精度。
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Abstract:
随着全球变暖,华北平原的可利用热量资源逐渐增加,同时近年来青贮玉米与籽粒玉米的需求量急剧增大,因此,青贮-籽粒双季玉米作为一种既可提高热量资源利用效率又可提升青贮玉米、籽粒玉米供给的种植模式,日益引起关注。为了解黄河下游地区的热量资源并设计青贮-籽粒新型双季玉米种植模式,本文基于位于黄河下游灌区的中科院禹城综合试验站1961~2020年逐日平均气温资料,对玉米可能生长期日数、初始日序、终止日序、活动积温、有效积温的历史趋势变化特征以及不同熟型青贮-籽粒玉米的组合模式进行系统分析和预测,并比较青贮-籽粒新型双季玉米种植模式与传统双季玉米种植模式。结果表明禹城地区玉米积温与可能生长期日数在近60年内的年际增加趋势显著,玉米可能生长季活动积温60年平均值为4613.5℃·d,增加趋势为51.6℃·d/10a(R2=0.22,p=0.00);可能生长季天数60年平均值为216.6天,呈增加趋势,趋势为2.2d/10a(R2=0.18,p=0.07);初始日序60年平均值为92(4月2日),呈提前趋势,为-1.3d/10a(R2=0.09,p=0.02);终止日序60年平均值为307(11月3日),呈推迟趋势,趋势为0.8 d/10a(R2=0.18,p=0.00)。根据可利用热量资源与玉米品种熟型,禹城地区双季玉米适宜的种植模式为早熟青贮-早熟籽粒玉米、早熟青贮-中熟籽粒玉米、中熟青贮-早熟籽粒玉米,夏播籽粒玉米的可调整弹性播期(春播青贮玉米收获截止日期与夏播籽粒玉米播种起始日期的间隔)60年平均值分别为25.8天、18.3天、18.2天,均有显著增加趋势,增加趋势分别为1.9d/10a(R2=0.23,p=0.00)、1.8d/10a(R2=0.20,p=0.00)、2.0d/10a(R2=0.24,p=0.00)。2021~2050年增加了晚熟-中熟搭配模式;2051~2080年开始增加了晚熟-晚熟搭配模式。本文研究结果证明了黄河下游地区青贮-籽粒双季玉米种植模式具有较好的热量资源可行性,为根据不同气候年型选择适宜玉米熟型搭配及制定相应的管理措施提供理论依据,对该地区提高热量资源利用效率和周年产量具有现实指导意义。
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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
Abstract:
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,开展了两年(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,300kg/hm2 (N300)、150kg/hm2 (N150)、0kg/hm2 (N0),以生物炭为副区,0t/hm2 (C0)、8t/hm2 (C8)、16t/hm2 (C16)、24t/hm2 (C24)。结果表明,生物炭对土壤容重和土壤有机碳含量产生显著影响,氮肥对土壤容重无明显影响,在0-15cm土层内,C8N0、C16N0、C24N0的容重在2019年和2020年较C0N0分别降低5.28%~13.54%和0.56%~9.60%;有机碳含量分别增加16.27%~31.52%和7.27%~35.57%。氮肥和生物炭对根系特性,根干重和产量产生显著影响,在2019年和2020年,C8N150、C16N150、C24N150较C0N150的根长分别提升11.22%~51.18%和6.32%~46.17%;根表面积分别提升10.55%~46.38%和12.71%~56.47%;根体积分别提升21.08%~71.30%和17.34%~69.32%;根干重分别提升14.33%~55.73%和13.69%~82.32%以及产量分别提升10.70%~23.55%和4.77%~22.68%。综上,施炭量在24t/hm2时,N150对土壤有机质积累分布和根系的发育状况达到最理想状态,此项研究为生物炭增强植株氮素吸收,提升根系发育状况的同时减少氮素投入,减轻资源浪费提供了一种参考依据。
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刘春光, 马襄鸿, 岳玉兰, 武俊男, 耿玉辉, 王立春, 程正海
Abstract:
【目的】通过研究猪粪秸秆堆肥替代不同比例化肥对春玉米碳代谢关键酶活性及产质量的影响,进一步明确猪粪秸秆堆肥替代化肥对玉米碳代谢的调控效应,确定猪粪秸秆堆肥替代化肥比例,为猪粪秸秆堆肥和化肥配施提供理论依据及实践指导。【方法】采用裂区试验设计,主区设置施用猪粪秸秆堆肥10000kg/hm2及20000kg/hm2两个水平,副区设置堆肥替代化肥比例0、10%、20%三个水平,通过田间试验,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】施用猪粪秸秆堆肥替代化肥可以显著提高春玉米碳代谢水平、产量及品质,当施用猪粪秸秆堆肥20000kg/hm2替代20%全量化肥时效果最佳,相较农户常规施肥处理条件下春玉米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%。【结论】施用猪粪秸秆堆肥20000kg/hm2替代20%化肥可以显著提高春玉米碳代谢关键酶活性,从而增强玉米功能性叶片的光合能力,最终促进春玉米产量的形成,提高玉米籽粒的品质,为吉林省堆肥替代全量化肥最佳配比用量。
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Abstract:
耕作措施影响土壤环境进而影响土壤健康,为探究不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米土壤环境的影响,本研究设置旋耕垄作(对照)、旋耕垄作深松、免耕、原垄卡种深松、旋耕平作和旋耕平作深松6种耕作方式,研究不同耕作方式对土壤细菌、土壤真菌、土壤放线菌、土壤动物和土壤动物群落组成的影响。结果表明,免耕和免耕深松处理能够显著提高土壤细菌、真菌和放线菌数量,提高幅度分别为18.57%~31.01%、27.99%~48.76和12.32%~21.95%。免耕和深松处理显著提高了0~30cm土壤微生物量碳和微生物量氮含量,提高幅度分别为8.33%~16.55%和9.70%~19.89%。平作深松处理土壤动物捕获量最高,而免耕和免耕深松处理Shannon-wiener指数最高,表明免耕作更有利于农田生态系统土壤生物的生存环境的维护。
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Abstract:
植物光谱反射率的红边位置由于其对生化和生物物理参数的特殊敏感性,已被广泛应用于叶片叶绿素含量的估测。到目前为止,已经开发了多种红边位置的提取方法,但它们对估测叶片叶绿素含量时的普适性和稳定性尚待明确。本研究基于多年多点不同施氮水平和玉米品种的叶片高光谱数据,系统分析并评价六种红边位置算法与叶片叶绿素含量之间的定量关系。结果表明,不同红边位置提取方法的叶绿素估测能力有显著的不同,最大一阶导数法(FD)和拉格朗日内插法(LAGR)受到双峰现象的影响对玉米叶片叶绿素含量变化不敏感,难以准确估测玉米叶片叶绿素含量,倒高斯拟合法(IG)、线性插值法(LI)和线性外推法(LE)估测精度较高但普适性和稳定性较差。基于小波变换方法(WT)提取的红边位置模型在预测玉米叶片叶绿素累积量方面表现出色,对叶片叶绿素含量变化最为敏感,预测的精度最高,并且具有更高的稳定性和普适性,能够有效的用于评估不同生育时期和层位的玉米叶片健康状况,从而实时监测和管理玉米的营养需求。
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崔增团, 高飞, 田仲红, 任亮奇, 郭世乾, 郑杰, 张鹏
Abstract:
适宜的氮肥管理可有效改善旱作农田作物养分吸收,提高作物产量,提高肥料利用效率。本研究以春玉米为供试作物,在双垄沟覆膜种植基础上设置3个氮肥施用深度:5 cm(D5)、15 cm(D15)和25 cm(D25),以不施肥为对照(D0),共形成4个处理,系统分析不同氮肥施用深度对玉米生长、植株养分含量、干物质积累、养分利用及玉米产量的影响,阐明不同氮肥施用深度对旱作覆膜农田玉米生长及肥料利用的影响,为优化施肥配置,为推进化肥减量增效提供一定的理论依据。研究结果表明,随施肥深度的增加玉米株高逐渐增大,D25较D5显著提高5.22%(P<0.05);收获后各施肥深度处理籽粒、叶、茎和其他干物质积累量均显著高于D0,各施肥深度处理间籽粒、叶、茎干物质积累量均以D25处理最高;各器官养分含量均表现为D25>D15>D5>D0,吸收量均以籽粒最大,且处理间差异随施肥深度的增加逐渐增大, D25处理氮、磷和钾吸收总量分别较D5处理显著(P<0.05)提高10.57%、9.28%和11.06%;各施肥深度处理通过促进玉米养分吸收可显著提高肥料利用效率和农学效率,其中D25处理较D5处理N、P、K肥料利用效率分别显著(P<0.05)提高21.59%、27.12%和28.93%,农学利用效率平均显著提高29.57%(P<0.05);各施肥深度处理可显著增加百粒重,提高玉米经济产量,D25处理经济产量分别较较D15和D5显著(P<0.05)提高4.78%和7.76%。在西北旱作区,施肥深度在25 cm处玉米能够更好的促进玉米植株的生长,提高作物产量和养分吸收利用率,是改善覆膜旱作农田肥料利用效率有效措施。
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p>韩小花, 晋玉宽, 周波, 刘康, 廖勇, 范艳萍, 田雯, 王振华
Abstract:
玉米shrunken-2(sh2)突变体籽粒淀粉合成受阻,胚乳表现皱缩,蔗糖含量升高,成熟籽粒淀粉含量显著下降,但是sh2突变体中关于醇溶蛋白合成相关基因表达的研究较少报道。本文利用SDS-PAGE和荧光定量PCR详细研究sh2突变体籽粒胚乳发育不同时期醇溶蛋白的积累以及醇溶蛋白合成相关基因的表达情况。我们发现与郑58相比较,sh2中氨基酸组分变化与opaque2相似,赖氨酸含量升高,同时谷氨酸和亮氨酸含量下降。SDS-PAGE结果显示胚乳发育不同时期sh2中醇溶蛋白的积累均明显低于郑58,而且sh2中19kD α-醇溶蛋白积累明显减少。荧光定量PCR结果表明sh2突变体中对于Z1A、Z1B和Z1D家族基因的抑制较为显著。sh2突变体中PBF表达量升高,Opaque2表达下降。因此sh2突变体同时影响淀粉、氨基酸、贮藏蛋白等的代谢,深入研究将有助于碳氮代谢协同调控相关基因的挖掘。
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韦林汕, 侯青光, 黄柄壬, 卢亚妮, 李宏滇, 韦佳毅, 蔡理文, 韦敏超, 韦成鲜
Abstract:
为了解12年来广西糯玉米品种种质来源、构成,探析品种选育路径,对2011年至2022年广西审定的173个糯玉米品种进行分析。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后,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,整体上看,穗行数、穗粗同产量及其它穗部性状分别呈显著负效应及无显著效应,同时,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,但涉及F类种质的群组相反。因此,穗部性状选育重点要根据亲本主要种质类型确定。
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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
Abstract:
雄穗分枝数是玉米花序结构的重要组成部分,合理的雄穗结构是协调玉米雌雄穗发育和影响产量的重要农艺性状。挖掘控制雄穗分枝数的QTL位点对于玉米品种改良有重要意义。本研究利用PD80和PHJ65组配的包含310个家系的重组自交系(recombinant inbred line, RIL)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(best linear unbiased prediction, BLUP)值,经完备区间作图法(inclusive composite interval mapping, ICIM)在包含8384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303.01Mb ~ 304.87Mb(B73_RefGen_v4_genomic)、第5染色体168.16Mb ~ 170.97Mb。基于生物信息学分析及基因功能注释在两个主效 QTL 位点筛选出19个高表达的候选基因。
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Abstract:
为探索甜玉米/鲜食大豆间作系统地下交互作用,本研究利用MiSeq高通量微生物测序技术,研究了甜玉米/鲜食大豆间作2:2和2:3种植模式下(分别以Ⅰm2s2和Ⅱm2s3表示)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,分析了两类微生物群落变化与甜玉米产量的关系。结果发现,甜玉米/鲜食大豆间作处理显著优化了土壤固氮细菌的组成,与甜玉米单作处理相比,间作处理显著降低了固氮菌群中变形菌门未分类物种Proteobacteria_unclassified的相对丰度,却显著提高α-变形菌纲固氮菌属Aztobacter,α-变形菌纲根瘤菌目未分类物种Rhizobiales_unclassified和α-变形菌纲慢生根瘤菌属Bradyrhizobium的相对丰度。间作模式不同,土壤固氮细菌组成也不同,Ⅰm2s2对α-变形菌纲固氮菌属Aztobacter,α-变形菌纲根瘤菌目未分类物种Rhizobiales_unclassified和α-变形菌纲慢生根瘤菌属Bradyrhizobium相对丰度的提高显著低于Ⅱm2s3。间作处理并未改变丛枝菌根真菌群落多样性指数(Shannon指数),却显著提高了丛枝菌根真菌群落丰度指数(Chao指数),提高了球囊菌门Glomeromycota相对丰度。与甜玉米单作比,间作处理对固氮细菌和丛枝菌根真菌的优化有利于增强间作系统地下根系与氮磷代谢关键菌群的共生交互,显著地增加了土壤中碱解氮和有效磷的含量,提高了甜玉米产量。Ⅱm2s3模式在优化氮磷代谢菌群结构和促进甜玉米生长等方面优于Ⅰm2s2。本研究为甜玉米/鲜食大豆间作优势的发挥、农艺措施的合理优化配置提供了科学依据。
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Abstract:
针对秸秆木质纤维素组成结构复杂性,充分利用不同菌株间的协同效应提升秸秆降解效率。本研究以功能单菌株Achromobacter deleyi strain LMG 3458(A3)、Pseudomonas plecoglossicida strain NBRC(A4)、Aspergillus terreus(A)、Phanerochaete Chrysosporium(P)为试验材料,通过相互组配构建菌株丰度为1-4的多个复配菌,测定其玉米秸秆降解率、酶活性及单菌株生物量,采用相关性分析和方差分析等方法探明菌株丰度对秸秆降解效率及其生物量的影响。结果表明:秸秆及木质纤维素降解率和酶活性均与复配菌组成丰度呈显著正相关关系,复配菌的降解效率显著高于其单菌,且随着组成菌株丰度的增加而提高,丰度为4时(A3+A4+A+P),其玉米秸秆、纤维素、半纤维素和木质素降解率分别为37.01%、36.27%、33.50%和31.27%,滤纸酶活性、木聚糖酶活性和漆酶活性分别为15.47U/ml、5.84U/ml和58.05U/L;复配菌中菌株A3生物量随丰度变化最快,A4次之;滤纸酶和木聚糖酶是复合菌系降解玉米秸秆的关键驱动因素,漆酶是降解木质素的关键因素,表明菌株之间以及酶之间存在多样性效应;不含菌株A3的复配菌漆酶活性较高,为63.04 U/L,具有抽样性效应。复配菌组成菌株间具有协同效应,促进秸秆高效降解,具有良好的应用前景。
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单晓辉, 魏慧慧, 刘洪魁, 董海潇, 李世鹏, 苏胜忠, 原亚萍
Abstract:
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。因此,亟需寻找新的外植体来替代幼胚或作为幼胚的补充。本研究通过将玉米籽粒在4℃条件下浸泡3天获得萌动胚,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8mg/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%。胚性愈伤在激素组合为1.5mg/L 6-BA + 0.1mg/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的形成密切相关。这些结果表明,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。
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马延华, 孙德全, 李绥艳, 林红, 潘丽艳, 范金生, 李东林, 杨国伟
Abstract:
玉米单倍体育种可以显著缩短选系时间,加快育种进程,具有巨大的应用前景。单倍体诱导系是开展单倍体育种的必备前提,然而在我国北方高纬地区能够高效生产单倍体的诱导系十分匮乏。为了选育适宜寒地生态条件的优良单倍体诱导系,利用玉米诱导系CAU5和从乌克兰引进的EMK-1杂交后代的分离群体为基础材料,经过连续6代的自交选择和诱导率测定,育成了优良单倍体诱导系LY3-6。对17个不同基因型材料的单倍体诱导效果试验表明,LY3-6的平均诱导率为12.95%。LY3-6具有熟期早、平均诱导率高、抗玉米主要病害、抗倒伏、籽粒遗传标记明显等优良特点,是寒地开展早熟玉米单倍体育种的理想诱导系。
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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
Abstract:
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,并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,其中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,为79.53%,不同省份玉米大斑病菌交配型组成情况存在差异。
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颜为, 李晓靖, 赵瑞君, 张春艳, 郭玉利, 黄萌, 李杰文, 刘波, 丁一, 丁照华, 齐世军, 薛艳芳, 崔振岭
Abstract:
本研究在山东省不同生态区包括鲁中(济南市、淄博市)、鲁南(临沂市)和鲁东(烟台招远市)设置玉米大田试验,供试品种为郑单958、登海605和鲁单510,于玉米成熟期进行样品采集与分析,探究不同夏玉米品种的产量及氮素吸收和利用特性。结果表明,鲁单510株高与登海605相似或略高于郑单958,但鲁单510穗位较低。吐丝后45天,鲁单510和登海605的光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著高于郑单958,分别平均较郑单958高出102.2%、86.9%和126.9%,但各参数在鲁单510和登海605间无显著差异。成熟期各品种籽粒产量和地上部生物量累积在不同生态区一致表现为招远>济南≥淄博>临沂。但不同品种在各试验点表现不同。在济南和淄博,鲁单510产量较郑单958分别高出9.0%和17.0%,较登海605分别高出2.9%和20.4%。在淄博和招远,鲁单510地上部生物量较郑单958分别高出18.5%和10.2%,较登海605分别高出14.2%和13.8%;在其他试验点,鲁单510的产量和生物量较其他两个品种略有增加,但品种间差异不显著。鲁单510的地上部氮素积累量(TNU)除济南试验点外均显著高于郑单958,略高于登海605且在招远试验点达到显著水平。在各试验点,鲁单510的氮肥偏生产力(PFPN)较郑单958和登海605分别平均高出3.8和2.7个百分点,氮肥吸收效率(NUE)分别平均高出18.4%和15.7%。相关性分析结果表明,籽粒产量与千粒重(r=0.561**)、穗粒数(r=0.426*)、地上部生物量(r=0.946**)和氮素积累量(r=0.876**)均呈显著正相关关系。综合认为,鲁单510穗位较低,有利于降低倒伏的发生。在籽粒灌浆后期具有较高的光合特性,有利于维持籽粒灌浆期较高的干物质生产和籽粒灌浆能力(较高的千粒重),具有较高的氮素吸收能力(例如较高的TNU和NUE)及其向籽粒的分配能力(例如较高的籽粒氮素积累量和籽粒氮浓度)和较高的氮肥利用效率(例如较高的PFPN),为该区域高产及氮高效玉米品种选择提供理论依据。
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周 贺, 孟 岩, 尤龙腾, 魏淑珍, 巩校东, 谷守芹, 刘玉卫
Abstract:
LysM家族基因包括含LysM受体样蛋白(LYP)和含LysM受体样激酶(LYK),参与识别几丁质、脂多糖和肽聚糖以触发植物免疫反应。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基因家族成员进行了鉴定,并分析了其蛋白的理化性质、亚细胞定位、系统发育关系及基因启动子区的顺式作用元件。利用RNA-Seq及qRT-PCR技术分析了LysM家族成员在玉米不同组织和大斑病菌侵染时的表达模式。结果显示,在玉米中共存在11个LysM家族基因ZmLysM1~ ZmLysM11,这11个LysM基因家族成员不均匀地分布在7条染色体上;通过亚细胞定位预测发现,11个LysM基因家族成员编码的蛋白在质膜、叶绿体、胞外均有分布;系统发育分析发现,玉米LysM家族成员与单子叶植物水稻和小麦具有较近的亲缘关系;顺式作用元件分析发现,该家族成员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;通过RNA-Seq数据分析发现,有10个玉米LysM家族成员至少在一个玉米组织中表达,其中ZmLysM1、ZmLysM4和ZmLysM6呈组成性表达模式,ZmLysM10只在根组织中表达,ZmLysM5、ZmLysM7和ZmLysM8在部分组织特异表达;qRT-PCR分析显示,ZmLysM2、ZmLysM6、ZmLysM7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。本研究明确了玉米LysM家族基因的结构特征及表达模式,可为后续揭示该家族基因的功能及作用机制提供参考。
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孙家臣, 蒋辅燕, 尹兴福, 毕亚琪, 郭瑞佳, 胡灿, 王宇玲, 番兴明
Abstract:
摘 要: 玉米花期性状受到多因素调控,挖掘玉米花期相关候选基因对玉米生产、种质改良具有指导意义。本研究通过自交系R146与其早花期自然突变体ER146杂交产生F1代后自交产生901个单株的F2群体,在F2群体内挑选玉米吐丝期极早和极晚植株各30株,构建两个极端DNA混池进行集群分离分析(Bulked Segregant Analysis ,BSA),在分析中采用的标记为单核苷酸序列(Single Nucleotide Polymorphism ,SNP)和插入缺失(Insertion-Deletion ,InDel)标记,利用BSA中的欧氏距离(Euclidean Distance ,ED)算法与ΔSNP-index/ΔInDel-index算法相结合,获得控制吐丝期性状基因的候选区间和位点,并对候选基因进行功能注释。通过ED值方法在全基因组中获得5个显著区间,分别位于1、2、3、8、9染色体,其中3号染色体上存在范围最大的ED关联区间,该区间大小22.2Mb共包含402个基因。基于上述ED关联区间进一步通过ΔSNP-index/ΔInDel-index方法在此区间内检测出1个0.268Mb的主效区间和19个微效位点。通过对主效区间内4个基因和微效位点上的13个基因共17个基因进行功能注释,注释结果发现主效区间内的1个基因、微效位点中的5个基因与玉米花期相关,此外还在主效区间发现了2个潜在的新基因。本研究检测出的关联区间与相关基因为玉米花期进一步功能验证研究提供理论基础,为BSA方法定位玉米花期性状提供了实践依据。
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Abstract:
利用2019年黑龙江省农村经济社会情况入户调查的904份农户数据,选择数据包络分析法和倾向得分匹配法,测算玉米生产与加工融合下不同产业组织模式对玉米生产技术效率的影响。结果表明,黑龙江省玉米生产加工整体的生产技术效率均值为0.874,表明生产技术效率较高;玉米生产加工融合形成的产业组织模式都可以提高农户的生产技术效率,但不同产业组织模式提升效果具有差异性,纵向一体化模式对玉米生产技术效率影响程度最高,净效应为0.0219,生产合同模式又高于订单合同模式;户主特征、家庭经营特征、土地特征和环境特征等因素也对玉米生产技术效率的提升具有一定的影响。
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Abstract:
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,于2022年夏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 d、10 d、15 d进行接种。结果表明,吐丝后5d、10d和15d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5d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10d和15d接种,不同组合使用针刺果穗注射法都达到了极显著(P<0.01)差异,而牙签法均未达到显著差异。因此,采用双牙签法接种时,建议吐丝后5d接种,而采用针刺果穗注射法接种时,建议吐丝后10-15d接种。
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郭增辉, 韩洁楠, 李冉, 上官小川, 刘仕缘, 刘德斌, 徐晶宇, 李明顺, 李新海
Abstract:
高直链淀粉玉米品种选育具有广阔的应用前景和商业价值,目前我国高直链淀粉玉米种质稀缺。显性Ae1-5180突变基因为直链淀粉扩充者ae的等位突变,但对其育种应用研究鲜有报道。本文以10组优质玉米自交系及其Ae1-5180近等基因系为试验材料,通过对植株农艺性状和籽粒品质分析,发现与对照相比,全部Ae1-5180 近等基因系直链淀粉含量显著提高,但伴随着总淀粉及百粒重降低。近等基因系CA240/Ae1和CANS-1/Ae1直链淀粉含量高,并且百粒重较高,农艺性状变化小,推测具有较高的潜在育种价值,对丰富我国高直链淀粉种质资源有重要意义。
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Abstract:
明确夏玉米包膜尿素1:1配施普通尿素适宜的一次性施肥时期,为夏玉米高产高效和简化施肥提供依据。在河南省鹤壁和原阳采用田间试验,研究不施氮(CK)、种肥同播(T1)、五叶期一次性施肥(T2)和十叶期一次性施肥(T3),对夏玉米生长发育、氮素积累转运及产量的影响。结果表明,鹤壁和原阳T1产量最高,分别为12700 kg hm-2和10945 kg hm-2,但与T2间差异不显著;夏玉米产量较T2分别提高4.4%和8.7%,较T3分别提高14.2%和10.9%;干物质积累量较其他处理分别提高5.6%–25.1%和1.6%–21.2%。不同生育期T1叶片SPAD值和叶面积指数均达最高。鹤壁和原阳T1氮肥表观利用率最高,分别为35.2%和35.5%,较其他处理分别提高5.6–14.7个百分点和3.2–13.6个百分点;氮素积累量较其他施氮处理分别提高13.8%–34.5%和14.5%–41.5%。T1土壤氮素依存率低于T2和T3。综上,种肥同播提高了夏玉米产量、氮肥效率、叶片SAPD值和叶面积指数,保持较高的氮素吸收速率,降低了土壤氮依存率,满足夏玉米整个生育期的氮素需求,实现了夏玉米高产和高效施肥。
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Abstract:
将8份南美种质与6份西南地区有代表性的自交系组配成48份顶交种,进行一年三点的联合鉴定试验,评估8份供体材料的育种潜力。经鉴定群体L1、L4、L7在我国西南地区产量GCA效应值较高,对增加西南地区玉米产量有一定育种潜力。其中L1在降低收获期含水量和穗位高方面具有一定潜力,L4、L7在改善株型、降低收获期含水量和缩短生育期方面均具有一定潜力。组合L7×Q4、L1×R1、L4×Q6杂种优势较强。
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陈浩源, 张玉斌, 朱建国, 宋慧宁, 张月明, 夏可欣, 王洪预, 李昕光, 李秋祝, 崔金虎
Abstract:
为进一步挖掘东北黑土雨养农业区春玉米增产潜力,并为合理施氮提供理论依据,以玉米品种‘富民985’为试验材料进行田间试验。设5种施氮方式:氮肥一次性施入(CK)、底肥40%+拔节期追施60%(T1)、底肥40%+拔节期追施20%+大喇叭口追施40%(T2)、底肥40%+拔节期追施15%+大喇叭口追施30%+灌浆期追施15%(T3)、底肥40%+拔节期追施10%+大喇叭口追施30%+灌浆期追施20%(T4),研究不同处理玉米花后穗位叶SPAD值、净光合速率(Pn)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性(PEPc)及籽粒容重和产量差异,利用Logistic方程拟合玉米灌浆过程。结果表明,T4处理籽粒产量(13901 kg/hm2)显著高于其它处理和对照。与氮肥一次性施入(CK)相比,T4处理玉米灌浆期穗位叶Pn和PEPc显著提高了42.8%和20.6%,玉米有效灌浆期延长13.7d,到达最大灌浆速率时间延后2.4d,籽粒容重提高1.2%。在东北半湿润雨养农业区,按照底肥40%+拔节期追施10%+大喇叭口追施30%+灌浆期追施20%方式施用氮素(T4)可以获得更多光合产物,延长灌浆时间,增加籽粒重量,提高玉米产量。
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Abstract:
为探明淮北平原等幅宽带状轮作对夏玉米、花生光合性能及产量的影响,以夏玉米品种郑单958和夏花生品种鲁花8号为试验材料,以夏玉米和花生连作为对照(CK),设置夏玉米花生等幅宽带状交替轮作,于2020-2021年在安徽农业大学皖北试验站进行大田试验,分析了等幅宽带状轮作对夏玉米和花生光合性能、干物质积累、产量及土地当量比的影响。结果表明:(1)与连作相比,等幅宽带状轮作夏玉米单株叶面积和叶绿素含量在花期后显著增加,净光合速率在籽粒建成期后显著提高;等幅宽带状轮作花生单株叶面积和净光合速率在整个生育期均显著提高,叶绿素含量在结荚期前显著增加。(2)与连作相比,等幅宽带状轮作夏玉米和花生的产量、整株干重显著增加,提高了土地当量比。综上,在等幅宽带状轮作种植下,夏玉米和花生的光合性能、干物质积累、产量及土地当量比评估较连作有显著改善和提高,对充分利用环境资源,改善作物连作障碍,提高作物产量有积极作用。
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王会涛, 朱世蝶, 王会强, 袁曼曼, 王秋岭, 吴浩, 袁刘正[]
Abstract:
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的变化,并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,lh11、lh12、lh19等8个自交系属耐淹型自交系,lh3、lh4、lh5等12个自交系属敏感型自交系。
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Abstract:
提升玉米品质是玉米育种的重要目标,本研究选取玉米ZmSh2基因,利用CRISPR-Cas9技术构建基因编辑载体pBUE411-ZmSh2,以玉米C01未成熟的幼要: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都可达到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,同时为CRISPR-Cas9介导玉米其它性状定向遗传改良提供了重要的理论和实践依据。
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Abstract:
以不同类群骨干自交系PH4CV、Mo17、PH6WC、郑58、D299、H29、丹黄34、丹598、昌7-2和S121为基础试材,按照群内和群间杂交共组配15个基础群体,并分别形成F1、F2、F3和F4 4个自交世代,研究其单倍体诱导率和加倍率。利用高频诱导系丹诱3号对骨干自交系和不同遗传基础的自交后代进行单倍体诱导,利用浓度为0.06%的秋水仙素对各世代单倍体籽粒进行加倍处理。研究结果表明:不同种质类群自交系间诱导率存在显著差异,以Lancaster和Reid类群诱导率较高,高诱导率类群通过群内和群间组配基础试材,同样具有较高的诱导率,同时利用杂种优势提升了LRC、SPT和PB类群的诱导率。诱导率随着自交世代增加而显著降低,在F2世代加倍效果最好。
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Abstract:
本研究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,主要包括选用耐热型品种、施用植物生长调节剂、施肥和调整播期,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:1)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%,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%;2)相较于热敏感型品种,选用耐热型夏玉米品种对产量及其构成要素、穗位叶光合特性和授粉结实能力均有显著的正向影响,特别是授粉结实能力方面,可使雄穗分枝数提高36.21%,雌雄间隔期缩短27.67%;3)在几种应对措施中,施用植物生长调节剂主要影响穗位叶抗氧化酶活性,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别提高了19.97%、23.26%、15.95%,并使丙二醛(MDA)含量减少15.94%;4)高温胁迫下,较不施肥处理,施肥对夏玉米穗位叶净光合速率的提高效果最突出,可达18.95%。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。
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刘鸿, 张富来, 田慧娟, 胡梦婷, 丁舒琦, 乔楠, 张丹
Abstract:
为筛选出耐盐性较强的玉米品种,选用全国不同区域的41个玉米品种为试验材料,研究不同浓度NaCl对41个玉米品种各项指标的影响,以这些指标的耐盐系数为评价依据,利用主成分分析与隶属函数法对供试玉米品种的耐盐性进行评价。结果表明,随着盐浓度的增加,相对发芽势、相对发芽率、耐盐指数、单株鲜重与单株干重呈下降的趋势;根冠比、电导率、MDA含量、SOD活性与POD活性呈先上升后下降的趋势;盐害指数与PRO含量呈上升的趋势。利用主成分分析将原来的12个指标转换为耐盐指数、单株干重、POD、SOD、PRO和根冠比6个综合指标。根据综合评价值(D值),可将41个玉米品种分为高度耐盐、中度耐盐、耐盐、中度敏感和高度敏感5个等级,其中高度耐盐品种有6个,分别为新玉24、西蒙3358、葫新712、翔禾9918、先玉335和金丰捷607。试验结果在拓宽新疆耐盐种质资源的基础上,可为新疆的耐盐玉米品种选择提供参考。
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张云龙, 马世鹏, 许理文, 赵怡锟, 王 蕊, 朱少喜, 霍永学, 张立平, 郭瑞佳, 李 莉, 番兴明, 王元东, 王凤格
Abstract:
玉米遗传群体为基因挖掘和改良育种提供了重要的研究基础。本研究以先玉335双单倍体(Doubled Haploids,DH)群体,掖107*昌7-2重组自交系(Recombined inbred lines,RIL)群体,京724*京92 回交1代(Backcross,BC)群体为试材,采用全基因组覆盖的新型区块标记——单倍型标签多态性(haplotype-tag polymorphisms,HTP)标记,从基因型分离比、亲本遗传片段和重组交换3个角度解析DH、RIL、BC群体的遗传规律。结果表明,BC群体发生基因型偏分离的染色体个数最少,平均重组交换频率在3个群体中最低,仅为1.37%。RIL群体的平均重组交换频率最高(10.03%),但平均亲本遗传片段长度最短,为259个HTP;且存在2.2%的杂合与3.8%的外源片段,单代上拥有最低的重组交换次数(0.6)。DH群体虽然偏分离高于BC群体,平均交换频率(2.13%)低于RIL群体,但该群体样品中不存在杂合和外源片段,均为纯合片段;平均亲本遗传片段长度为384个HTP高于RIL群体;单代上拥有最高的重组交换次数(1.3),相较于其它群体,在群体特点和创制成本等方面具有较多优势,是未来基因挖掘和改良育种研究方面不可忽视的重要遗传群体。
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Abstract:
为提高干旱区夏玉米氮素利用效率,以新玉9号为试验对象,共设置覆膜与不覆膜滴灌条件下3个施氮水平(分别为368.88 kg.hm-2、278.4kg.hm-2和187.92 kg. hm-2)及1个对照处理,共计8个处理,探究新疆地区覆膜/不覆膜滴灌条件夏玉米SPAD值、叶面积指数、干物质累积量、产量及产量构成因素对不同施氮量的响应,并对其定量分析。结果表明,不同施氮梯度条件下,夏玉米各生长指标大致呈现出随着施氮量的增大先增大后减小的变化趋势。定量分析覆膜与不覆膜滴灌条件玉米各生长指标发现:覆膜滴灌玉米产量比不覆膜滴灌平均提高16.84%~37.32%,且覆膜处理的夏玉米各生育期总干物质积累量、叶片SPAD值、叶面积指数均值比不覆膜分别高出48.05%、18.14%、41.65%。因此,在南疆地区采用覆膜滴灌方式且施氮量在278.4 kg.hm-2左右时可以较好的满足玉米正常生长且产量较高。
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Abstract:
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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李乔, 高志峰, 牛春达, 迟海航, 王雁博, 杨菁菁, 姜佰文, 李威, 杨德光
Abstract:
为研究DEHP(邻苯二甲酸二乙基己酯)对玉米苗期生长发育的抑制作用,以玉米品种郑单958为试验材料,设置空白对照组(CK)及C1(50mg·kg-1)、C2(100mg·kg-1)、C3(150mg·kg-1)三种不同浓度的DEHP处理玉米幼苗,对幼苗的生长情况、叶绿素含量、光合特性以及抗氧化酶活性等多个指标进行测定,试验结果表明随着DEHP浓度的升高,玉米幼苗生长发育的抑制作用越明显,叶片中叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间二氧化碳浓度(Ci)显著升高,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)与光合性能指数(PIABS)均呈下降趋势;1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBP羧化酶)活性与磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEP羧化酶)活性均显著降低;超氧化物歧化酶(SOD)活性显著上升,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著下降,过氧化物酶(POD)活性呈先上升后下降的趋势,在DEHP浓度为50mg·kg-1时达最大值。本试验为深入研究DEHP对玉米幼苗的毒理作用以及玉米幼苗对其抗逆机制提供一定的理论基础。
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Abstract:
通过四年定位试验,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。本实验结果表明:免耕显著提高了土壤有机碳、全氮、全磷以及速效磷的含量。对有效序列进行OUT聚类后共得到2736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。综上所述,从土壤细菌群落构成角度考虑,免耕耕作优于传统耕作。
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Abstract:
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。本研究对类病斑突变体Lmm18进行了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DAB(3,3’-diaminobenzidine)染色,我们发现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)和PR5在Lmm18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。我们利用B73与Lmm18杂交构建的F2群体进行BSR-Seq(Bulked Segregant RNA-Sequencing)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,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。
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Abstract:
2022年6-9月以安科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,100、200、300 μmol/L浓度时产量分别较对照增加92.53%、134.8%、111.84%。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,100、200、300 μmol/L浓度时净光合速率分别较对照增加了45.15%、73.17%、56.30%。与对照相比,褪黑素处理下ΦPSⅡ、ETR、qN、qP和Fv/Fm均显著上升,100、200、300 μmol/L处理下ΦPSⅡ较对照分别增加21.86%、30.05%、12.30%,Y(NO)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含量显著降低较对照降低47.88%。褪黑素处理后,干物质积累量和干物质向籽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,其中200 μmol/L效果最佳。
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许海涛, 冯晓曦, 郭海斌, 许 波, 张军刚, 王友华, 王成业, 葛凤梅, 王斌功
Abstract:
以3个玉米自交系驻85、驻136、ZM3358为试验材料,2022-2023年在河南和海南不同生态区研究不同类型玉米自交系苞叶与穗轴同步发育特性。结果表明,河南生态区驻85第1-7d苞叶伸长迅速,苞叶速增期与ZM3358一致而低于驻136,驻85穗轴第1-11d急剧伸长,速增期大于驻136,而显著低于ZM3358;海南生态区ZM3358苞叶伸长速增期为13d,比驻85、驻136速增期延长了2-3d, ZM3358穗轴伸长渐增期最长为19d,显著高于驻85、驻136。河南生态区驻85苞叶宽度持续变宽,驻136苞叶宽度经1-9d速增期后第11d开始变缓,ZM3358苞叶宽度速增期最短为7d,远低于驻85、驻136,驻136穗轴粗度第1-17d持续变粗,第19d稍有下降;海南生态区ZM3358苞叶宽度速增期为13d,驻85、驻136苞叶宽度速增期均为9d,驻85穗轴粗度速增期最长为19d,显著高于驻136、ZM3358。不同生态区玉米自交系苞叶和穗轴鲜重、体积发育动态呈现“S”型生长变化曲线,利用Logistic模型对苞叶和穗轴鲜重、体积动态发育进行拟合,量化了苞叶与穗轴鲜重、体积发育过程,精确反映了苞叶与穗轴的发育动态。不同生态区玉米自交系苞叶与穗轴发育性状之间达极显著相关水平,苞叶与穗轴不同生育时期均可保持同步发育特性。
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王敏, 郑淑波, 孟令聪, 周德龙, 张妤, 刘成元, 汪孟丽, 刘文国, 赵静娟, 路明
Abstract:
育种技术的研究和发展有力地推动了优良品种的更新换代,目前农业发达国家已进入以“生物技术 + 人工智能 + 大数据”为特征的育种 4.0 时代。本文通过对2017-2021年间全球玉米育种技术领域相关专利数据 挖掘与分析,重点从主要专利布局区域、权利人、技术分布、热点分布以及高价值专利等方面分析发展动态与竞争态势。分析发现,美国是玉米育种技术的专利领先国,专利申请和高价值专利分别占全球的40%和69%,专利研发机构为跨国种业企业集团为主。我国玉米育种技术专利申请排名全球第三,研发机构以科研院所、大学为主,但高价值专利偏少,仅为美国的5.86%,专利整体质量相对偏低,与美国仍存在较大差距。最后提出加强玉米育种技术研发与专利布局、推动玉米育种技术产业化、提升玉米育种专利质量等建议。
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曹丽茹, 叶飞宇, 庞芸芸, 马晨晨, 张新, 王振华, 鲁晓民
Abstract:
碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper,bZIP)蛋白家族是一类重要的转录因子,参与基因的表达与调控,在植物生长发育和逆境胁迫方面起着关键的作用。本文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,通过构建共表达网络图,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。研究结果为ZmbZIP15的后续功能研究奠定了基础,也为培育抗逆性玉米新品种提供参考价值。
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Abstract:
穗腐病是玉米的重要病害之一,近年由木霉Trichoderma引起的穗腐病逐年加重。抗病玉米品种的选育和利用是控制穗腐病的经济、安全和有效措施。本研究首次开展了玉米抗木霉穗腐病的接种鉴定,连续3年(2020-2022年)比较分析了喷雾法、花丝通道注射法、籽粒注射法、牙签法对玉米木霉穗腐病的抗性鉴定。结果表明,花丝通道注射法发病强度适中,能够使得不同品种在人工接种后表现出不同水平的抗性反应,较适合用于玉米抗木霉穗腐病鉴定接种。花丝通道注射法将病菌接种于花丝与籽粒之间,适合病原菌的自然扩展和侵染,是一种比较理想、容易操作的接种方法。2021-2022年鉴定的玉米新品种中,对木霉穗腐病表现高抗、抗性、中抗、感病和高感的品种分别占2.6%、13.6%、26.0%、44.4%和13.4%。本研究为开展玉米抗木霉穗腐病相关研究提供了参考。
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李庆锋, 慈佳宾, 任雪娇, 杨巍, 许赢, 叶春旺, 姜良宇, 杨伟光
Abstract:
利用40个核心SSR标记分析了148份玉米自交系的遗传多样性与亲缘关系,为玉米育种材料的改良和利用提供参考依据。结果表明:40个核心SSR标记在148份玉米自交系中共检测出136个等位变异,每个SSR标记得出的等位变异总数为2~6个,平均3.4个;有效等位基因数(Ne)变幅为1.2323~5.0050,平均2.3939;基因多样性变幅为0.1885~0.8002,平均为0.5252;引物的多态性信息含量(PIC)变幅为0.1781~0.7705,平均0.4617。利用UPGMA聚类法将148份玉米自交系划分为Reid、旅大红骨、PB、Lancaster、塘四平头、中间类群,共6个类群,其中,主要以Reid、旅大红骨、PB、Lancaster和塘四平头这5个类群为主,种群的划分与系谱基本吻合。
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王云鹤, 武奉慈, 谢树章, 翁建峰, 宋新元, 杨小艳, 李新海
Abstract:
采用农杆菌介导法获得转Cry1A.401基因抗虫玉米CM8302和CM8303,通过多代回交与自交获得BC4F1、BC4F2和BC4F3世代的转基因玉米材料。利用qRT-PCR和ELISA方法明确亚洲玉米螟主要危害的叶片、花丝和籽粒均有Cry1A.401基因表达,不同世代间目的基因表达量无显著性差异。田间接虫鉴定结果表明,CM8302和CM8303三个世代心叶期和吐丝期的抗性等级均为1级,抗性水平为高抗;室内生测结果表明,亚洲玉米螟幼虫取食CM8302心叶、花丝和籽粒第6天存活率分别为0、4.0%和4.0%, 取食CM8303心叶、花丝和籽粒第6天存活率分别为0、4.0%和2.0%。分析显示转基因抗虫玉米CM8302和CM8303的心叶、花丝和籽粒均具有显著杀虫效果且遗传稳定。
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杜嘉瑞, 张翼飞, 徐荣琼, 杨克军, 肖珊珊, 李泽松, 李桂彬, 李伟庆, 孙逸珊, 李佳宇, 闫天雨, 朱雪天, 杨贺麟, 常达森
Abstract:
为探究在玉米灌浆期多旋翼农用无人喷幅和喷液量参数对雾滴在群体内的沉积分布特性影响,本试验采用大疆T30无人机在玉米灌浆期进行喷施作业,以喷幅为主处理,分别设置4(G1)、5(G2)和6.5 m(G3)3个喷幅处理;以喷液量为副处理,分别设置每亩喷液量1(R1)、2(R2)、3(R3)、4(R4)和5 L(R5)5个喷液量处理,总计15个处理组合,将玉米群体从顶部至底部分为5层(A~E),每层布置雾滴采集卡收集雾滴。对玉米各叶层的雾滴沉积量、覆盖率、覆盖密度以及雾滴沉积均匀性、漂移特性等指标进行比较分析。结果表明:在不同喷幅和喷液量处理组合下,随喷液量的增加,雾滴总沉积量、覆盖率、覆盖密度显著增加,随喷幅的升高呈先增后降趋势,其中G2R5、G3R5和G1R5的雾滴总沉积量较大,但导致雾滴地面损失量增多、沉积量均匀性和穿透性不佳、雾滴漂移加重。随着喷液量的增加,群体内A~E层的雾滴覆盖率分别为1.6%~6.88%、1.32%~6.28%、0.85%~4.38%、0.77%~3.25%、0.31%~2.57%,雾滴覆盖密度分别为4.99~27.93、3.14~27.41、2.90~22.92、2.31~20.03、1.54~15.19个/cm2;根据农业航空作业质量技术指标规定的雾滴覆盖密度≥20个/cm2要求,R3水平下G2喷幅的A层达标;R4水平下G1~G2喷幅的A~B层、G3喷幅的A层达标;R5水平下G1、G3喷幅的A~C层达标,G2喷幅的A~D层达标,总体上G2喷幅下各叶层的雾滴沉积分布占优势。综上所述,本试验条件下六旋翼农用无人机在玉米灌浆期进行喷施作业时,喷幅和喷液量对雾滴在玉米群体内的沉积量和分布均匀性有显著影响,最佳作业喷幅为5 m,但喷液量选择上不宜一未追求过大的雾滴沉积量,应根据无人机作业时的雾滴沉积分别特性,并结合喷施药剂的具体功能属性及田块周边环境条件等因素,科学确定适宜的喷液量,以更好达到农艺技术措施应有的防、促、控效果,实现玉米全程机械化精准高效生产。
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郭瑶晴, 孙晓靖, 连玉杰, 陈慧, 曹旭东, 陆涵, 孙华越, 汤继华, 陈晓阳
Abstract:
以玉米雄性不育突变体ms1153为材料,通过减数分裂期花粉母细胞染色体观察和不同发育时期花药石蜡切片分析突变体不育表型产生的原因,利用F1和F2群体确定突变体ms1153的遗传方式和基因MS1153物理位置。结果显示,与野生型相比,突变体植株在营养生长期无明显差异,在生殖生长阶段花药不能从颖壳外露,成熟花粉粒内无淀粉积累。细胞学分析发现突变体减数分裂过程正常,但减数分裂后绒毡层降解推迟。遗传分析表明突变体ms1153的不育性状受1对隐性核基因控制。利用图位克隆的策略将MS1153基因定位于玉米第4染色体分子标记8243与8275之间,物理区间为221.4~226.2 Mb,此区间内没有已克隆雄性育性基因,说明MS1153是一个新的玉米雄性育性基因。
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Abstract:
穗腐病是玉米的重要病害之一,近年由青霉Penicilium引起的穗腐病逐年加重。抗病玉米品种的选育和利用是控制穗腐病的经济、安全和有效措施。本研究完善了玉米抗青霉穗腐病鉴定的方法,连续3年(2020~2022)比较分析了喷雾法、花丝通道注射法、籽粒注射法、牙签法对玉米青霉穗腐病抗性鉴定。结果表明,籽粒注射法、牙签法发病强度适中,能够使得不同品种在人工接种后表现出不同水平的抗性反应,较适合用于玉米抗青霉穗腐病鉴定接种,是比较理想、容易操作的接种方法。2021~2022年期间的玉米新品种中,对青霉穗腐病表现高抗、抗性、中抗、感病和高感的品种分别占8%、24%、28.5%、24.5%、15%。本研究为了解青霉引起的穗腐病提供了依据,在病害预防中发挥重要作用。
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王立春, 隋鹏祥, 高玉山, 侯云鹏, 徐晨, 刘剑钊, 邓奥严, 徐文华
Abstract:
近年来,吉林省粮食产量逐步提升,已连续8年总产量稳定在350亿kg以上,对保障国家粮食安全做出了重要贡献。吉林省水资源总量相对贫乏,虽然自然降水相对丰富,但时空分布不均,加之气候暖干化,导致季节性干旱是吉林省农业发展的主要制约因素。此外,长期重用轻养的生产方式造成耕层土壤结构恶化,水分蓄保供能力下降,致使粮食增产与水资源紧缺的矛盾十分突出。针对上述生产与技术问题,我们围绕“以高效利用自然降水为主,节水补充灌溉为辅”的技术原则,开展玉米丰产高效栽培机理和关键技术创新,在半湿润区提出了“蓄水保墒”自然降水高效利用技术,在半干旱区提出了“蓄水保墒+节水补灌”水分高效利用技术,构建了7套适于吉林省半干旱、半湿润区的栽培技术模式,并在生产中示范推广应用。
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Abstract:
针对长期地膜覆盖在西北绿洲地区造成的残膜污染严重、土壤质量恶化以及玉米产量下降等问题。本试验设有2个耕作措施(免耕和传统耕作)和5个覆盖方式(全膜覆盖、70%地膜覆盖/30%捆状玉米秸秆覆盖、70%地膜覆盖/30%不覆盖、50%地膜覆盖/50%捆状玉米秸秆覆盖和50%地膜覆盖/50%不覆盖),调查分析了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具有较强的调控玉米生长发育动态的优势,较CTP降低玉米大喇叭口期之前LAI与吐丝期之后NAR分别为27.7%与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%与23.0%。因此,NTP7S3较CTP提高玉米籽粒产量达4.6%。相关性分析可知,免耕秸秆地膜带状覆盖获得较高籽粒产量源于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。
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2019,27(2):170-174, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20190223
Abstract:
高产潜力研究通过千亩核心示范方和万亩示范片带动全面实现玉米单季"吨粮"。对奇台高产田投入与产出调查的结果表明,2014年经农业农村部专家组验收的千亩方玉米单产达到18 385.5 kg/hm2,净利润18 955.5元/hm2;2016年农场万亩示范片玉米子粒平均单产16 230 kg/hm2,净利润9 060元/hm2,实现了高产高效协同,创建玉米产业发展的"奇台模式"。技术特征与效应分析,以耐密宜机械粒收品种、高密度种植、滴水出苗与群体质量调控栽培、机械粒收与全程机械化、绿色生产技术为核心,集成精细整地、高质量种子与精量播种、化学调控、滴灌与水肥一体化、秸秆还田与烘干收储等关键技术,采取规模化种植与管理、全程成本核算,构建的玉米密植高产全程机械化绿色生产技术为现代玉米生产提供了样板。
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2019,27(2):1-9, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20190201
Abstract:
2018年我国玉米生物学研究取得了很大进展,在国内外学术期刊发表了一系列有重要影响的研究成果。在75个SCI收录期刊上发表玉米生物学相关研究论文282篇,其中,5年平均影响因子超过5.0的高水平期刊发表论文有63篇,比2017年的49篇增加了14篇。主要进展可以归纳为下7个方面,玉米基因组研究、玉米子粒发育遗传调控研究、玉米根遗传调控研究、玉米抗非生物胁迫遗传调控研究、玉米抗生物胁迫遗传调控研究、玉米开花期遗传调控研究和玉米育性遗传调控研究。
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2019,27(1):1-9, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20190101
Abstract:
二十一世纪是人类社会全面步入人工智能的时代。人工智能与生命科学的结合必将为医疗、健康、农业等行业带来革命性变革,同时也为我国玉米种业的发展提供了千载难逢的历史机遇。回顾育种发展历史,作物育种技术的变迁大致经历了3个阶段,即古近代耕作者基于表型观察开展的农作物驯化与农家品种选育;现代职业育种家借助遗传学与统计学知识,基于经验开展的新品种改良;分子育种工作者应用基因工程和分子标记技术定向改造作物性状。伴随人类社会步入互联网、大数据、人工智能“三位一体”的时代,育种学已步入第4个历史时期。美国科学院院士、玉米遗传育种学家EdwardsBuckler教授提出“育种4.0”的理念,未来育种将在基因编辑与合成生物学、基因组与生物信息学、大数据与人工智能等跨学科、多技术支撑下,实现作物新品种的智能、高效、定向培育,最终推动育种学从“艺术”到“科学”到“智能”的革命性转变。
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李少昆, 王克如, 裴志超, 周继华, 明博, 高娇, 郎文书, 徐向东, 高尚, 谢瑞芝, 侯鹏
2018,26(6):110-115, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180619
Abstract:
2014~2016年在北京密云区和延庆区开展4个点次7组机械粒收试验。结果表明,破碎率均值为8.81%,高于《玉米收获机械技术条件(GB/T 21962-2008)》中规定子粒破碎率应≤5%的标准;杂质率均值为1.25%,总损失率为1.10%,分别低于≤3%和≤5%的国标标准。延迟10 d收获,供试6个品种玉米子粒含水率均值由25.9%降低到20.9%,下降了5个百分点,玉米收获质量得到显著改善,其中破碎率由5.71%下降到3.68%,降低了2.03个百分点。按双向平均作图法筛选出宁玉524,MC703,真金8号,登海9号和联创808等5个适宜机械粒收候选品种,其子粒含水率平均为23.27%,较对照郑单958低4.71个百分点;平均单产1 4921.7 kg/hm2,较郑单958对照高出14.87%。
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2018,26(6):21-26, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180604
Abstract:
粉质胚乳突变体3901l来源于美国种质中心,该突变体胚乳呈现完全不透明表型。生化分析发现,该突变体α-和β-醇溶蛋白剧烈下降,同时伴随着非醇溶蛋白的大幅度升高。通过玉米SNP3072芯片进行基因分型分析发现,3901l基因定位于7号染色体约33 M的区间。通过与o2突变体进行等位测试,确认3901l是o2的等位突变体。进一步研究表明,该突变体的O2转录本缺失了一个61-bp的外显子,造成开放阅读框移码和翻译提前终止。利用O2特异抗体检测子粒总蛋白,发现突变体中O2蛋白完全缺失,不能检测到提前终止的O2蛋白,说明错误翻译的O2蛋白被机体快速识别并降解。
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2018,26(6):1-6,13, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180601
Abstract:
以优良玉米自交系京724和郑58为试材,采用NCⅡ遗传交配设计,以京92、京2416、昌7-2、黄早四、京24、Lx9801等14个黄改群自交系为测验种,杂交组配所得28个杂交组合,调查测定杂交组合和自交系的子粒产量,分析京724和郑58与黄改群自交系的产量配合力及杂交种的杂种优势特性。结果表明,自交系京724子粒产量的一般配合力效应值为7.03,极显著高于郑58;杂交组合京724/京92(京科968)子粒产量的特殊配合力相对效应值在全部组合中最高,达23.71。京724与系列黄改系组配组合的子粒产量均值显著高于郑58所配组合;京724与系列黄改系所配组合的超标优势均值显著高于郑58所配组合;京科968的杂种优势指数与郑单958相当。
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王克如, 刘泽, 汪建来, 朱卫生, 张秋, 李璐璐, 谢瑞芝, 陈现平, 张建, 薛军, 侯鹏, 明博, 李少昆
2018,26(5):123-129, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180520
Abstract:
2014~2017年在安徽省的3个市(县)开展7个点次的机械粒收试验,并对其中5个点次试验进行机械粒收质量评价。结果表明,破碎率均值为9.12%,高于《玉米收获机械技术条件(GB/T 21962-2008)》中规定的子粒破碎率≤ 5%的标准;杂质率均值为3.37%,略高于≤ 3%的国标标准;总损失率为1.74%,低于≤ 5%的国标标准,子粒破碎率和杂质率偏高是目前安徽省皖北夏播玉米机械粒收存在的主要质量问题。破碎率与子粒含水率呈显著正相关,收获期子粒含水率高是造成破碎率高的主要原因之一。推迟收获期至10月10日以后,参试品种中超过90%的品种子粒含水率可以下降至28%以下。
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梁晓玲, 王楠, 王业建, 李铭东, 杨杰, 阿布来提, 雷志刚, 韩登旭, 郗浩江, 陈绍江, 刘文欣, 李明顺, 郝转芳
2018,26(5):1-6,13, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180501
Abstract:
对210份引进美国解密玉米自交系在正常灌溉和干旱胁迫两种水分处理下进行耐旱适应性分析。通过对美国自交系和国内主要自交系耐旱相关农艺性状调查发现,在两种水分处理下,美国自交系产量略高于国内自交系,其中,行粒数是造成产量差异的主要因素。从育种角度来看,虽然美国自交系株高高于国内自交系,但其穗位高明显低于国内自交系,有利于培育品种的抗倒性。利用耐旱选择系数对自交系耐旱性进行评价,从美国自交系选出LH149、PHBA6、S8326等26份极强耐旱性自交系,耐旱性超过国内自交系豫12和齐319等。
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李少昆, 王克如, 王立春, 孟祥丽, 王殿志, 孙爱文, 黄兆福, 谢瑞芝, 侯鹏, 明博
2018,26(4):55-62, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180409
Abstract:
2013~2017年在吉林省公主岭、梨树、榆树、伊通、德惠、吉林市昌邑区等地开展13组机械粒收玉米品种的筛选与技术集成示范,对8组试验采取机械粒收和收获质量评价。结果表明,机械粒收子粒破碎率均值为6.40%,高于国标≤ 5%的要求;杂质率均值为1.05%,低于≤ 3%国标标准;产量损失率均值为4.47%,总体小于≤ 5%国标标准,但各试验组间表现出较大的差异。子粒含水率总体呈正态分布,均值为26.55%,含水率与子粒破碎率、杂质率均呈极显著正相关,含水率高是导致收获质量差的重要原因。利用子粒含水率和单产两个重要指标按双向平均法作图,遴选出产量高于平均值、含水率低于平均值的品种先玉027、农华205和迪卡517为适宜玉米机械粒收品种。
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王业建, 郗浩江, 李铭东, 梁晓玲, 韩登旭, 杨杰, 阿布来提, 雷志刚, 郝转芳, 李明顺, 刘文欣, 陈绍江
2018,26(4):10-16, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180402
Abstract:
利用耐旱系数法对我国47份主要玉米自交系农艺性状、产量与耐旱性进行相关性分析,对自交系耐旱性进行综合评价。结果表明,穗粗、行粒数、轴径与单株子粒产量耐旱系数呈极显著正相关;株高、雄穗长、穗行数、百粒重与单株子粒产量耐旱系数呈显著正相关;ASI与单株产量耐旱系数呈极显著负相关。各性状耐旱性对单株产量的相对重要性依次为穗粗 > 行粒数 > 轴径 > 株高 > 雄穗长 > 穗行数 > 百粒重 > 穗位高 > 穗长 > ASI。按照综合耐旱系数将自交系耐旱性分为3个级别,耐旱性较强自交系有混517、郑58、掖52106、英64、38-11等19份,占40.4%;耐旱性中等自交系有525、C103、Mo17Ht、黄早四、昌7-2等18份,占38.3%;耐旱性较弱自交系有吉853、综31、L317、Os420、WF9等10份,占21.3%。
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2018,26(4):1-9, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180401
Abstract:
2017年我国玉米基础研究继续保持快速发展态势,在国内外主流学术期刊发表有重要影响的研究成果。2017年,我国科研人员在91个SCI收录期刊发表玉米生物学相关研究论文266篇,其中,在5年平均影响因子超过5.0的期刊发表高水平论文49篇,主要进展集中在基因编辑相关研究、玉米子粒发育遗传调控、玉米抗非生物胁迫基因挖掘和功能研究、玉米抗病基因挖掘及功能分析、玉米重要农艺性状基因/QTLs鉴定和克隆、玉米组学研究和玉米育种技术这7个方面。
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2018,26(3):166-172, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180327
Abstract:
通过对中美玉米生产成本与结构的系统比较研究,表明我国玉米竞争力低下、单位产品成本高且持续上升的主要原因是人工成本居高不下,机械化没有实现机械对劳动的完全替代。因此,通过发展全程机械化和管理性服务、实质性减少人工投入数量是降低生产成本的可行方案。提出优化玉米科技研发方向、促进全程机械化连片作业、发展管理性服务组织等玉米生产节本技术与相关制度。
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2010,18(5):1-8, DOI:
Abstract:
在回顾我国玉米育种种质来源(国内地方品种、国外自交系和国外杂交种及群体)的基础上,提出我国主要温带自交系可划分为6个群,即塘四平头群、兰卡斯特群、类兰卡斯特群、PA群、PB群和PC群,玉米的骨干亲本包括丹340、黄早四、自330、Mo17和掖478等。对我国玉米种质资源和骨干亲本研究提出了研究方向和重点工作。
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2018,26(2):1-15,22, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180201
Abstract:
转基因技术的应用已成为国内外玉米育种的重要手段,其产业化为全球玉米种业发展和玉米生产方式带来变革,对粮食安全、生态安全和农民增收给予了重要保障。本文针对玉米遗传转化和新产品创制进展进行评述,对今后我国玉米转基因技术研发及其应用进行展望。
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才卓, 徐国良, 郭琦, 刘小丹, 任军, 代玉仙, 李淑华, 于明彦
2018,26(1):1-7, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20180101
Abstract:
依据相关理论和育种实践提出,在单倍体规模化育种技术基础上,应用单倍体轮选遗传修复原理,纳入主体杂优模式双向轮回选择育种理念,融入分子辅助设计、数据采集与分析处理等现代技术,构建"基于自然加倍为主体的单倍体双轮回育种集成技术体系"。通过对主体杂优模式的双向DH轮回循环选择改良,逐步累加农艺性状相关有益基因频率,快速聚合雄穗自然加倍基因,随育种进程逐步深入,形成两个相互对应的单倍体高自然加倍商业化核心种质群,逐步摆脱复杂苛刻的实验室或工厂化加倍技术环节,步入简捷高效的单倍体田间自然加倍技术体系。该体系能够实现育种技术全新跨越,大幅度提高育种效率,缩短育种年限,简化操作流程。
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2016,24(4):7-11, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160402
Abstract:
玉米单倍体加倍是DH育种中的关键技术环节之一,玉米单倍体雄穗自然加倍能力较低,限制了DH育种技术在商业育种中的大规模推广,对玉米雄穗自然加倍遗传特性的研究将有助于DH技术在育种中的进一步应用。本研究通过对多个不同遗传背景的单倍体雄穗自然加倍能力进行严格统计和差异比较,结果表明,单倍体雄穗育性恢复主要受核基因的控制,不受细胞质基因的调控。诱导率对单倍体雄穗自然加倍能力没有显著影响,自交系来源的DH1经过诱导后的单倍体由于基因型没有变化,其自然加倍能力与自交系相比没有显著提高。
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梁前进, 王辉, 王红武, 胡小娇, 李坤, 吴宇锦, 刘志芳, 黄长玲
2016,24(4):12-19, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160403
Abstract:
以中单909的两个亲本郑58和HD568构建的重组自交系为材料,对不同种植密度下穗上叶性状进行遗传特性剖析。通过P1、P2以及RIL3个世代联合分析发现,环境对穗上叶性状的表型有着显著影响,不同种植密度对穗上叶的表型呈现一定的规律,穗上叶性状的广义遗传力均较高。对穗上叶叶面积进行联合分离分析发现,在中、高密度下两个环境的遗传模型一致,均符合E-9模型;在低密度下两个环境分别符合E-9和F-1模型,说明穗上叶叶面积的最优遗传模型是两对具有抑制性的主基因和多基因控制的加性遗传模型,但会受到密度效应的影响,不同密度下遗传模型的差异在后代育种中具有重要的指导作用。
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才卓, 徐国良, 任军, 代玉仙, 于明艳, 李淑华, 刘小丹, 郭琦, 王丽娜, 张銘堂
2016,24(4):1-6, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160401
Abstract:
利用DH技术对先玉335进行连续轮回选择,发现单倍体雄穗自然加倍能力具有极显著的累加遗传效应,这种遗传效应可以获得成倍提高。证明玉米自身遗传系统具有单倍体雄穗自然加倍遗传恢复(修复)能力。用两轮选择所获的DH2系再次杂交组群,再经杂交诱导获得单倍体植株平均雄花散粉率高达85.15%,自交结实率高达66.18%,是基础群体先玉335直接诱导单倍体株的6.99倍和9.86倍。获得的DH3系因经两轮全基因组配子体选择,最大限度地淘汰了有害、劣性基因,聚合了较多优良基因,农艺性状好,植株长势强,可直接应用于资源扩增和品种选育。单倍体雄穗自然加倍性的轮选遗传修复能力的发现与高自然加倍率材料的创制具有极其重要的应用价值,可与玉米双轮回选择育种模式相结合,构建基于自然加倍为主体的单倍体双轮回育种技术体系。
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2016,24(3):162-166, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160325
Abstract:
通过对吉林省玉米带样本县农作物及水稻、玉米、大豆种植结构演变及现状的统计,分析得出种植结构不合理的影响因素包括自然条件因素、政策因素、收益因素、科技因素和传统因素,提出玉米与大豆轮作、玉米与其他杂粮作物轮作和玉米内部不同品种间的调整为吉林省玉米带种植结构优化措施。
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杨德光, 赵旺, 秦东玲, 刘飞跃, 张倩, 关宇, 杨克军
2016,24(2):129-135, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160223
Abstract:
2011~2012年,选用郑单958为供试材料,以传统栽培模式为对照(CK),研究超高产栽培条件下春玉米的冠层结构。结果表明,超高产条件下春玉米产量及有效穗数均显著高于对照;玉米在超高产栽培条件下,其群体叶面积指数(LAI)均高于传统栽培模式(CK),且LAI最大值的持续天数比CK长。棒三叶及棒三叶以上叶增加幅度明显,与CK均达到显著水平;超高产栽培条件下玉米叶倾角明显小于CK,叶向值增大,群体受光态势较好。叶片光合速率(Pn)均随生育时期的推移而不断降低,在全生育期超高产栽培条件均高于CK,并且在大喇叭口期差异显著;整个生育时期超高产栽培条件的光合势均高于CK。超高产栽培LAI持续天数长,叶倾角小,叶向值大,进而改善玉米群体受光态势,提高叶片光合能力,具有高光效的冠层结构。
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2016,24(2):72-78, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160214
Abstract:
在4个硝酸盐浓度下进行2个玉米品种盆栽砂培试验,研究玉米根系特征的基因型差异对硝酸盐浓度的响应及与氮素吸收效率的关系。结果表明,氮高效品种郑单958在硝酸盐浓度为0.08、0.8、4.0 mmol/L时,根重、根幅、根长、根表面积、根体积、分枝数、分形维数、根系活力均显著高于氮低效玉米品种内单314。各根系形态指标随硝酸盐浓度的增加逐渐增加,当硝酸盐浓度从4.0 mmol/L增加至8.0 mmol/L时,不同基因型品种间差异不显著。在低氮胁迫条件下,玉米主要通过增加细根比例、增加根表面积吸收更多的氮素;在氮素供应充足条件下,通过增加根系平均直径,形成高密的分枝系统吸收氮素。进一步通径分析表明,根长与根体积对氮吸收效率直接影响最大,是氮吸收效率差异的主要原因。
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李璐璐, 谢瑞芝, 范盼盼, 雷晓鹏, 王克如, 侯鹏, 李少昆
2016,24(2):57-61,71, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160212
Abstract:
以目前我国种植面积最大的玉米品种郑单958和先玉335为试验材料,对其子粒脱水情况及相关因素进行初步分析。研究结果表明,子粒含水率与脱水速率均随生育进程的推进不断降低,但两个品种差异明显。生理成熟时,郑单958子粒含水率为27.19%~30.51%,先玉335为24.61%~26.78%,较郑单958低2.58~3.73个百分点。含水率稳定时,郑单958和先玉335的子粒含水率分别为21.77%和16.96%,先玉335较郑单958低4.81个百分点。郑单958的子粒脱水速率低于先玉335,调查范围内该品种子粒含水率均高于先玉335。相关分析显示,子粒含水率变化与苞叶、穗轴的含水率变化呈极显著正相关,与穗柄含水率变化无相关性,苞叶和穗柄的含水率品种间差异不显著,穗轴含水率则有明显的品种间差异。
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2016,24(2):1-5, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160201
Abstract:
从我国鲜食玉米产业的品种需求出发,分别从胚乳、糊粉层、果皮、胚等不同部位阐述一些特殊类型鲜食玉米的育种原理。介绍甜加糯、紫玉米、黑玉米、红玉米、花粒玉米及绿色玉米的选育方法,提出对鲜食玉米果皮适口性鉴定技术的改进方法。
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2016,24(1):166-172, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160128
Abstract:
采取随机前沿生产函数超越对数面板模型,对2000~2013年中国北方春玉米区、黄淮海夏玉米区、西南山地玉米区3大优势区玉米种植的技术效率及其影响因素进行分析,并对生物化学型和机械型两种技术的利用效率进行测算。结果表明,3大核心优势区玉米技术效率均呈波动上升趋势,北方春玉米区、黄淮海夏玉米区两个优势区的技术效率要明显高于西南优势区;3大区域生物化学型技术利用效率均高于机械型技术,不同区域变动趋势不同。
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2016,24(1):117-122,129, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160120
Abstract:
采用大田试验方法,研究玉米秸秆炭对玉米干物质积累、分配及产量形成特性的影响。结果表明,20 t/hm2生物炭与肥料配施可延长玉米的生长时期和旺盛生长期的干物质积累量,促进玉米灌浆后期干物质的积累和子粒干重的增加,与单施化肥相比,产量提高了6.06%;40 t/hm2生物炭与肥料配施在一定程度上抑制玉米干物质积累,降低行粒数,产量降低13.88%。适量的生物炭与肥料配施可促进玉米的干物质积累,提高产量,优于单施化肥;过量的生物炭用量会抑制玉米生长,导致产量下降。在北方棕壤常规施肥条件下,适量配施生物炭增产效果明显,可用于玉米生产。
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2016,24(1):1-7, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160101
Abstract:
一套功能健全的商业育种技术体系是商业育种研发流水线的保障。新世纪伊始,各种玉米育种新技术层出不穷,例如分子标记辅助选择技术、单倍体育种技术、品种精确评价技术和高通量数据采集技术等,这些技术大大提高了商业育种研发流水线的效率。本文从我国玉米种业的研发现状出发,分析育种新技术在加速商业育种进步中的作用,提出切实可行的玉米种质资源创新体系,该体系整合了包括分子标记辅助选择技术、单倍体育种技术、品种精确评价技术、高通量数据采集技术和育种大数据管理技术在内的先进商业育种技术,构建了玉米规模化种质资源创新体系,可以更有效地加速我国玉米商业育种的进程。
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2015,23(6):142-148, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150625
Abstract:
比较美国雨养玉米和我国东北春玉米机械化施肥技术现状。美国在玉米推荐施肥技术方面的研究已经十分完善,并且施肥机械高度发达以适应大农场田块作业。我国在施肥技术方面也进行了多方面的深入研究,但施肥机械的发展还处在较低的水平。为适应我国土地规模化经营的发展,应该借鉴美国等发达国家的经验,将施肥技术与施肥机械相结合,发展机械化的施肥技术。
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彭畅, 朱平, 张秀芝, 牛红红, 李强, 高洪军, 张玉龙
2015,23(6):125-130, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150622
Abstract:
2010~2013年,对东北玉米土壤氮素地下淋溶年际发生规律和氮排放强度进行研究。结果表明,淋溶年平均发生7~8次,受降雨影响较大,其中6月和7月的淋溶次数占全年的2/3。农田氮素淋溶排放强度年际间差异较大,最高值与最低值差8倍左右,农田本底(不施肥)流失量平均为5 kg/hm2,各施肥处理在4.53~7.17 kg/hm2,农田本底氮素流失70%以上,整体来看,北方农区氮素的地下淋溶强度不高,约占施氮量的5%左右,受降雨、施肥、土壤类型等综合因素的影响。
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2015,23(6):39-44, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150608
Abstract:
单倍体水平的选择可以提高轮回选择程序的效率。经过4个周期的单倍体轮回选择之后,一个综合群体SPC4的产量达到了当前商业杂交种的产量水平。SPC4群体与27个来自于爱荷华州立大学的综合群体相比较具有更好的群体表现。两个单交种在单倍体水平上表现出株高和穗长的超亲分离,表明利用单倍体植株来鉴定、创造和改良优良的育种材料是非常有效的方法。
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王阳, 杨朔, 尹悦佳, 刘洋, 李楠, 柳青, 于志晶, 刘相国, 冯树丹, 郝东云
2015,23(6):27-34, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150606
Abstract:
利用结构域交换和密码子优化方法对苏云金芽孢杆菌(Bt)杀虫晶体蛋白Cry1Ab进行合理化设计改造,获得新型Bt蛋白编码基因cryFLIa。利用农杆菌介导法将该基因转入玉米HiII中,对转基因后代开展分子鉴定和抗性评价等相关工作。结果表明,cryFLIa 基因已整合进玉米基因组中,连续3代自交材料检测显示,转基因玉米目标基因正常表达并稳定遗传;蛋白在植株叶片中发育各时期的表达各异,在灌浆期蛋白表达量较高(471.883 ng/g)。室内生测和田间人工接虫试验表明,转cryFLIa 基因玉米具有抗亚洲玉米螟的能力。
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曾艳华, 程伟东, 谢小东, 周海宇, 覃兰秋, 周锦国, 谭贤杰, 江禹奉, 谢和霞
2015,23(6):1-6, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150601
Abstract:
对引进的16份美国玉米种质扩增计划(GEM)玉米材料和5份自育自交系采用NC-II设计,配制80个组合进行配合力分析,划分杂种优势群,评价其利用潜力。结果表明,两组亲本8个性状的一般配合力方差大多数达到显著或极显著水平;两组亲本组配的杂交组合的特殊配合力方差,除秃尖长不显著外,其余均达到极显著水平,其中,GH358各性状综合GCA效应值最高,GR9、GR15和GH291、GH302综合GCA效应值较高;组合GH281×GR15的产量SCA效应值和总配合力TCA均最高。聚类分析结果,16份供试美国GEM玉米材料被划分为两大杂种优势群,进而划分为5个亚群。GH358是最为理想的亲本材料,GR9、GR15和GH291、GH302是具有利用价值的玉米材料,用它们作亲本组配出高产组合的机率较大。GH281×GR15 是本研究筛选出的强优势组合;GH230×GR2、GH358×GR22和GH266×GR9可以作为优势组合进一步筛选鉴定;GH219×GR10、GH266×GR2、GH283×GR10产量配合力表现较好,应着重进行改良和利用。
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2015,23(5):124-129125, DOI:
Abstract:
2006~2014年,辽宁省粮食丰产科技工程项目组在辽西项目区开展玉米高产潜力探索及小面积超高产田创建工作。对经过严格测产且产量达到和超过15000 kg/hm2的32个地块的地理分布、种植品种、种植密度、产量和产量构成因素及创建关键技术进行分析。结果表明,从纬度看,高产田均出现在40.82°~42.07°N范围内;从海拔看,高产田出现在1000 m以下。玉米高产田的平均产量为16630.5 kg/hm2,75%以上高产田块的种植密度超过6.75×104株/hm2,收获穗数与产量呈正相关关系。辽单565产量为15025.5~18822.2 kg/hm2,收获穗数69800~93200穗/hm2,穗粒数453~510粒,千粒重422.5~463.9 g,穗粒重190.3~233.6 g。高产关键技术是采用耐密型高产稳产品种,合理提高密度,充足的水肥供给,科学管理和地膜覆盖。
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王志刚, 王俊, 高聚林, 尹斌, 白建芳, 余少波, 梁红伟, 李雅剑
2015,23(5):61-65, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150511
Abstract:
在池栽条件下采用模拟根层障碍的方法,研究不同深度根系与玉米生长和产量的关系。结果表明,根层阻隔显著降低玉米根系的生物量、总根长和根表面积,各处理光合生产能力和子粒产量显著低于无阻隔(对照);随着阻隔层的下移,根系和冠层各指标和产量受到的影响逐渐变小,0~20、21~40、41~60、61~80、80 cm以下各层根系对产量的相对贡献率分别为52%、11%、7%、12%、19%。20 cm耕层以下根系对产量的贡献达48%,其中60cm以下土层内根系对产量的贡献达31%,说明深层根系虽然生物量占总生物量比例很小,但其在花粒期对深层水肥的吸收利用对产量形成具有重要作用。
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黄志城, 杨坤, 周海涛, 张浙峰, 李华勇, 唐浩, 陈海荣
2015,23(5):49-55, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150509
Abstract:
以郑单958为材料,对7个不同玉米DUS测试地点12个量测数量性状观测结果进行方差分析、主成分分析和双标图分析,探索同一玉米品种在不同地区进行DUS测试观测其量测数量性状表达变异的情况。结果表明,各个数量性状在年份间差异均不显著,地点间的差异明显高于年份间,部分性状达到极显著差异。雄穗最低位侧枝以上主轴长度和最高位侧枝以上主轴长度等2个性状最稳定,可被用作区分或描述品种的"可靠性状"。郑单958在高纬度地区具有表型值大、生育期长等特点,随着纬度降低各性状表型值有递减的趋势。抽穗期在杨凌、济南等中等纬度地区表现最短,即由营养生长转向生殖生长最早,叶片宽度最窄。抽穗期等稳定性较差但较重要的性状适宜安排在该品种所在生态区的测试点进行测试。
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颜娜, 宋丽雅, 夏仁培, 周志强, 张世煌, 李新海, 郝转芳, 翁建峰, 张德贵, 雍洪军, 李明顺
2015,23(5):26-32, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150506
Abstract:
Opaque2(O2)基因编码产生OPAQUE2蛋白,该蛋白为碱性亮氨酸拉链家族的一种转录因子,可作用于基因的启动区,调控基因的转录。辽2345/o2为本实验室构建的辽2345的opaque2(o2)基因回交导入系,蛋白组学分析表明,辽2345与辽2345/o2在授粉后18 d的胚乳细胞中表达蛋白的种类和数量存在很大差异,从中筛选出差异较明显的9种蛋白质。为了进一步验证O2与9种蛋白间的作用关系,应用相对荧光定量PCR的方法对9种蛋白进行了RNA水平表达量的检测。结果表明,在胚乳发育过程中Chfi很可能受到O2的抑制作用,O2很可能对Ubc、Lgl、Sdh、LOC541920、Shmt、Ppdk等基因存在某种促进或激活作用。
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路明, 岳尧海, 王敏, 段莹莹, 刘宏伟, 张建新, 张志军
2015,23(5):1-5, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150501
Abstract:
运用主基因-多基因混合遗传模型理论,对构建的玉米常规自交系与单倍体诱导系杂交组合群体A(四-287×Y11)和两个单倍体诱导系杂交组合群体B(Y6×Y11)的F2世代的单倍体诱导性状的遗传进行研究。结果表明,群体A的单倍体诱导性状遗传由两个主基因控制,表现加性-显性效应,遗传率达91.27%;群体B检测到1个主基因,表现加性-显性效应,遗传率为38.86%,群体B的诱导率遗传主要由主基因和多个微效基因共同作用。
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2015,23(5):6-11, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150502
Abstract:
以子粒产量的氮敏感指数和耐低氮系数为评价指标并结合株高和吐丝期等二级性状,对我国玉米育种与生产上重要的189份玉米自交系进行氮利用效率评价。分析结果表明,低氮与正常供氮条件下,子粒产量均存在极显著的基因型与环境差异,基因型差异是氮利用效率差异的重要原因之一。将正常供氮条件与低氮胁迫下的产量进行分析并结合株高和吐丝期等二级性状,鉴定出郑58、郑28、中106、7595-2和昌7-2等20份玉米自交系较耐低氮且二级性状更符合当前玉米育种需要。
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王晓东, 傅迎军, 孙殷会, 张庆娜, 王晓梅, 侯国强, 徐德海, 史振声, 李凤海
2015,23(4):10-14, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150403
Abstract:
选用我国北方1950s~2000s这6个年代在生产中大面积推广应用的玉米品种为试材,在3个种植密度下比较分析品种更替过程中主要品质性状的演变特征。结果表明,我国北方单交种更替过程中,1970s~2000s品种淀粉含量在低、中、高密度下分别为0.88%、0.81%和0.77%的增长比率持续递增,1970s品种与其他年代间差异达极显著水平,脂肪、蛋白质、赖氨酸含量与淀粉含量均呈负相关关系。1970s~2000s品种更替过程中子粒脂肪、蛋白质和赖氨酸含量呈降低趋势;容重的变化整体较为平缓,年代间差异不大。我国北方地区玉米品种更替过程中蛋白质、脂肪、赖氨酸等品质指标则自1970s以来逐渐下降,说明品质没有得到正向改良。
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许理文, 段民孝, 宋伟, 田红丽, 王凤格, 赵久然, 王守才
2015,23(3):8-14, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150302
Abstract:
以单交种先玉335作母本, 与京科诱006单倍体诱导系杂交, 产生单倍体及秋水仙素加倍形成双单倍体(DH)群体, 用SNP芯片对DH群体进行基因型分析, 获得1 337个在先玉335的双亲间有多态的SNP数据, 对SNP进行卡方检测(P<0.05), 发现516个SNP表现偏分离, 占38.6%, 这些偏分离SNP中有285个偏向母本PH6WC, 占55.2%;231个偏向父本PH4CV, 占44.8%。在玉米的8条染色体上, 发现10个偏分离热点区域(SDR), 分析SNP的χ2值与其在染色体上的位置之间的关系发现, χ2值最大的SNP往往在SDR的中心位置。
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2015,23(3):28-33, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150305
Abstract:
采用NCⅡ遗传交配设计, 以分属于5个杂种优势群的自交系昌7-2、DH34、Mo17、郑58和丹988为测验种, 与5个欧洲玉米种质BRC选系组配25个杂交组合, 分析5个欧洲玉米种质BRC选系的主要农艺性状的配合力及杂种优势。结果表明, 自交系BRC-1和BRC-5单株产量及相关性状一般配合力表现较好, 在玉米育种中有较大的利用潜力;组合BRC-5×Mo17、BRC-6×DH34和BRC-1×丹988是产量及相关性状特殊配合力综合表现优良的组合;BRC-5×DH34、BRC-1×DH34、BRC-1×丹988、BRC-6×DH34和BRC-1×昌7-2是单株产量总配合力和杂种优势表现突出的组合。BRC种质选系或BRC改良自交系可与旅大红骨、塘四平头、PN78599类群的玉米自交系杂交组配出强优势玉米杂交种。
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2015,23(2):64-68, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150213
Abstract:
以普通型品种农大108、郑单958和高淀粉型品种费玉3号、郑单18为试验材料, 研究玉米不同粒位子粒容重与子粒物理性状指标间的相关关系。结果表明, 高淀粉型玉米的容重高于普通型玉米, 不同粒位玉米子粒容重表现为下部子粒 >上部子粒 >中部子粒。相关分析结果表明, 玉米子粒容重与比重呈极显著正相关, 与单粒重呈显著正相关, 与粒长、粒长/粒宽、单粒体积以及盛装效率呈正相关, 但相关系数未达到显著水平。容重与漂浮率和子粒水分含量均呈显著负相关, 玉米上部、中部和下部子粒水分含量平均每下降一个百分点, 子粒容重平均上升5.10、5.41和5.63 g/L。
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2015,23(2):14-19, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150203
Abstract:
以14个加拿大早熟玉米群体获得的45个改良系为材料, 与黑龙江省部分早熟玉米种质的5个自交系按照NCⅡ设计组配测交组合, 经多点鉴定研究加拿大早熟群体改良系的配合力及杂种优势关系。结果表明, 群体EP6、EP7、EP8、EP14和EP15的改良系SW1030、SW1052、SW1271、SW1274、SW1183、SW1072、SW1054、SW1069单株产量等综合性状一般配合力(GCA)效应表现较好;45个改良系分属于兰卡斯特、瑞德、塘四平头、PA和大黄种质群;群体改良系多与Lancaster类群、Reid类群具有较好的杂种优势。
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2015,23(2):1-6, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150201
Abstract:
Ac/Ds转座子系统是研究玉米功能基因组学的重要工具。Ac/Ds转座子系统以其在基因组中的低拷贝、倾向插入基因外显子、可以在同一基因不同位点造成突变等独特优势, 在构建玉米突变体库和进行基因功能鉴定方面具有重要应用前景。综述了Ac/Ds转座子系统的插入特点、转座机制、在玉米突变体库构建中的应用以及我国玉米突变体库的现状, 并对我国玉米Ac/Ds突变体库的研究提出展望。
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刘艳秋, 李明顺, 李新海, 雍洪军, 颜娜, 周志强, 张晓星, 夏仁培, 张德贵, 郝转芳, 翁建峰, 白丽, 史振声, 张世煌
2015,23(1):85-91, DOI:
Abstract:
1970s推广玉米单交种,标志着我国利用玉米杂种优势育种从选育双交种转向选育单交种为主的阶段.不同年代玉米单交种的灌浆与脱水速率随着年代的更替所呈现的变化规律尚未引起关注.试验于2013年在中国农业科学院试验基地进行,以1970s~2000s大面积推广的14份单交种为试验材料,对不同年代玉米单交种各个时期的子粒、苞叶、穗轴含水量进行分析,计算和分析子粒、穗轴和苞叶的脱水速率及子粒灌浆速率.结果表明,2000年以后审定的新品种子粒灌浆速率快于以前的老品种;新品种的子粒百粒干重高于老品种;新品种的穗轴、苞叶和子粒的含水量均高于老品种.穗轴脱水速率则老品种明显快于新品种;子粒、苞叶脱水速率在不同年代品种之间并无明显差异.
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2015,23(1):26-32, DOI:
Abstract:
根据玉米细菌性褐斑病抗病基因的定位结果预测得到1个编码受体激酶(Receptor-like kinases,RLKs)基因Psy2,采用生物信息学方法对显性基因Psy2 和隐性基因Psy2 编码蛋白的结构、功能和理化性质进行预测和分析.结果表明,Psy2 的编码氨基酸与Psy2 相比共有57个氨基酸差异,包括起始密码子Met提前1位、1个精氨酸的缺失和55个氨基酸替换;两者理化性质差异较小,都被归类为不稳定蛋白;都具有信号肽,属分泌性蛋白;Psy2 无法形成有效跨膜结构域(Transmembrane domain,TM),但都定位于质膜;Psy2 基因的进化与相应的物种进化相一致.推测Psy2蛋白的氨基酸残基替换、缺失以及跨膜结构域的改变影响了信号的正常传导.通过基因枪转化法将RNA干扰表达载体导入受体HiⅡA×HiⅡB的幼胚,获得阳性转基因植株,经过qRT-PCR检测显示,Psy2a-RNAi在成株期(开花期)的干扰效果比苗期显著增强.
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2015,23(1):1-9, DOI:
Abstract:
商业育种理念是将公司的整个研发体系视为一条或多条生产流水线,将功能联系密切的研发过程集中起来,形成相对独立的研发管理模块,实现研发流水线的专业化、规模化和工业化,从而极大地提高研究效率,为公司获得市场份额和赚取利润提供基础.在这样的管理理念下,一套功能健全的育种技术体系能够确保研发流水线的顺利实施.综述玉米商业育种的管理理念和技术体系基础上,结合中国种业的发展现状,提出具有中国特色的玉米商业育种体系,即集中有限的资金建立面向全社会的、高起点大规模的研发和服务平台,实现中国种业行业的跨越式发展.
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2014,22(6):1-5, DOI:
Abstract:
以10个玉米F1代杂交种和18个玉米自交系为材料,研究玉米出籽率、千粒重和单穗粒重的改良效果和杂种优势等.结果表明,导入PH6WC的改良系在千粒重和单穗粒重方面明显优于未改良系,千粒重、单穗粒重的增幅分别为2.6%~12.3%和4.4%~9.5%;导入PH4CV的改良系在出籽率和单穗粒重方面明显优于未改良系,出籽率、单穗粒重的增幅分别为-0.3%~12.0%和16.8%~34.8%.新组合PH6WC×辽3250、辽3358×PH4CV和PH6WC×辽3258的产量分别为12 731.5、12 485.5、12 396.3 kg/hm2,与对照郑单958相比增产幅度达显著水平,具有较高的利用潜力.F1杂交种的出籽率呈近中亲遗传,千粒重和单穗粒重呈超显性遗传,均表现出正向杂种优势.
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蔡红光, 袁静超, 闫孝贡, 刘剑钊, 张秀芝, 张洪喜, 魏雯雯, 任军
2014,22(4):109-113, DOI:
Abstract:
通过田间试验,研究不同灌溉方式下东北中部春玉米区土壤结构、根系形态、地上部养分累积及产量构成。结果表明,灌溉后土壤三相比显著变化,土壤固相下降,液相和气相比例显著增加,0~20 cm土壤容重降低6.7%~17.9%;灌溉后0~60 cm根系干重及根长总量略有增幅,且在深层土壤中的比例增加,有利于植株对养分和水分的吸收;与不灌溉(CK)相比,隔沟交替灌溉(T1)、全垄灌溉(T2)下植株氮、磷、钾含量平均提高14.5%、42.6%、16.1%,生物量和产量平均提高19.8%和14.3%。因此,在春玉米关键生育期合理补水可以改善土壤结构,降低土壤容重,促进根系合理分布,增加植株养分吸收,进一步增加产量。
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2014,22(3):115-120, DOI:
Abstract:
选用先玉335、郑单958和512-4不同株型的夏玉米品种,设置60 000 株/hm2和75 000株/hm2两个种植密度和50、60、70、80 cm等行距以及80+40 cm宽窄行5个行距处理,研究不同种植模式对夏玉米的生理生态效应和产量影响。结果表明,60 cm等行距处理下,群体光辐射分布较为合理,田间小气候的控制较为安全,有利于提高抗逆性,能够在不同的品种和密度条件下获得较高产量,是目前黄淮海区夏玉米机械化生产较为适宜的播种行距。
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2014,22(2):81-86, DOI:
Abstract:
选用先玉335(XY335)、郑单958(ZD958)和登海661(DH661)为试验材料,研究不同品种间玉米子粒乳线比例与子粒含水量、粒重及营养物质积累的关系。结果表明,XY335的乳线下移要快于ZD958和DH661,且其千粒重最大、含水量最低;品种之间可溶性糖和蔗糖含量差异不明显,DH661的淀粉含量显著低于XY335和ZD958;乳线比例与淀粉含量及千粒重呈极显著正相关,与子粒含水量、可溶性糖、蔗糖及蛋白质之间呈显著负相关。
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2014,22(2):1-4, DOI:
Abstract:
玉米单向异交不亲和基因是一种配子体基因(Gametophyte factors,Ga)。Ga基因是影响单倍体配子有性传递的遗传因子,许多带有Ga基因的爆裂玉米可以给不带有Ga基因的马齿型和硬粒型玉米正常授粉结实,反交则通常不结实。Ga基因的这种特性在生产上可以用于特用玉米与普通玉米以及非转基因玉米与转基因玉米之间的生殖隔离,在基础理论上可以用于研究玉米授精过程中的基因互作、信号传导以及雌雄配子间的不亲和机理。
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2014,22(1):1-6, DOI:
Abstract:
现代作物育种技术的进步充分体现了从经验科学走向精确科学的过程。在过去的几十年里,世界范围内玉米新品种选育技术取得了长足发展,特别是随着分子生物学的兴起,育种家能够精确地了解育种群体的遗传组成,为精确地进行后代选择创造了一个必要条件。随着现代精确育种技术的发展,育种家需要用性状表现型数据和基因型数据在基因型和表现型之间建立因果联系。基因型数据的获取已经实现了标准化和工业化,费用相对低廉,性状表现型数据的获取日益变成了精确育种技术的瓶颈,亟待创新突破。近年来,通过育种家、工程师、数据科学家之间的通力合作,可以应用于作物育种过程的高通量数据采集技术逐步发展完善,使实时动态采集植物生长发育动态和环境反馈的非破坏性数据成为可能,为今后精确育种技术的发展提供了另一个必要条件。
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2013,21(6):107-110, DOI:
Abstract:
以华北地区主栽的8个玉米杂交种和中国农业大学自育的2个杂交组合为试验材料,在不同供氮水平(0、240 kg/hm2)下对玉米子粒产量及其构成因素和根拔拉力进行研究。结果表明,百粒重在不同氮处理间差异显著,平均产量、穗粒数及根拔拉力差异极显著,穗长、穗粗及穗行数没有显著差异。不同玉米基因型产量下降的主要原因是穗粒数的降低。低氮处理下根拔拉力显著降低,其降低幅度与产量的减产幅度显著相关,可作为氮高效品种筛选的指标之一。
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2013,21(6):1-4, DOI:
Abstract:
以引自美国和选自美国血缘的自交系为基础材料,组建玉米辽综群体。采用S1表型选择法、S1家系密植鉴定选择法、配合力选择法对玉米辽综群体进行3轮改良,系统评价8个改良群体的育种潜势。结果表明,S1家系密植鉴定选择法改良群体效果显著,且方便、实用。以密植鉴定选择法改良的群体辽综C3-3穗行数增加明显、产量性状GCA水平较高、育种潜力较大。以其为基础群体,运用S1密植选择法结合新种质导入进行后续两轮改良。从不同轮次的改良群体中陆续选育出了6个优良玉米自交系,组配出6个相应的玉米杂交种通过国家或省级审定,新品种累计推广面积122.5万hm2。
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2013,21(6):5-9, DOI:
Abstract:
针对草甘膦结合位点,对高粱5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)基因进行4种定点修饰,将修饰后的基因分别导入到玉米中。通过对转化体的抗性鉴定,确定将高粱EPSPS基因106位的脯氨酸变为丝氨酸(P106S)能够赋予转基因玉米草甘膦抗性。在喷施4倍的草甘膦时抗性事件CL38-1不产生药害。Southern杂交结果表明,目标基因在该转化事件中稳定遗传,转化其余3种EPSPS基因的植株对草甘膦没有足够的抗性。
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张海燕, 孙琦, 张德贵, 石红良, 慈晓科, 李新海, 白丽, 陈岩, 周志强, 董树亭, 李明顺
2013,21(5):13-17, DOI:
Abstract:
试验以我国不同年代的35个玉米品种为材料,在施氮肥和不施氮肥两个水平下对产量、穗长、穗粗、穗粒数、秃尖长、轴粗、百粒重共7个农艺性状进行考查比较。结果表明,除轴粗以外,其余几个农艺性状不同年代间差异均达到显著或极显著水平,随年代变化玉米品种产量显著提高,氮胁迫压力下不同年代玉米品种产量均下降。正常施氮条件下,各年代玉米品种的穗长、穗粗、穗粒数呈上升趋势,低氮胁迫降低了穗长、穗粗、穗粒数及百粒重,而对轴粗无明显影响。研究还表明,1950年以来我国玉米品种的耐低氮能力没有明显提高。育种工作要在自交系选育中重视低氮条件,为进一步培育耐低氮杂交种奠定基础。
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2013,21(5):1-5,12, DOI:
Abstract:
玉米优异核心种质5003及其姊妹系5005是我国第一个自主选育的多基因控制的矮源资源。5003(5005)及其衍生自交系适应性广、抗逆性强、配合力高,与国内外主要种质类群均有明显杂种优势,构成了新的矮生杂种优势群。从20世纪80年代至今,全国各地育种单位育成含有5003(5005)种质的优良自交系25个,配出年推广面积超过10万hm2以上的玉米杂交种有38个,累计推广面积达1.08亿hm2。
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2013,21(4):42-47,54, DOI:
Abstract:
以郑单958(ZD958)和登海661(DH661)为试验材料,研究在4.5万、7.5万、10.5万株/hm2 种植密度下玉米上部及中下部子粒灌浆特性和粒重的关系。结果表明,穗粒数和千粒重是决定子粒最终产量的重要因素,两者均随着密度的增加而显著降低。同一密度下,穗位层光照自开花当天(0 d)先降低后升高,总体呈“高-低-高”的变化趋势,底层光照则持续升高。上部子粒的起始生长势、灌浆速率、胚乳细胞数及淀粉含量均低于中下部子粒。相关及通径分析表明,影响粒重的主要因素是灌浆速率、胚乳细胞数目和淀粉含量,其相关系数分别为0.959 66**、0.981 91**和0.877 76*。光照(包括穗位层和底层)主要通过灌浆速率和淀粉含量来间接影响粒重。
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2013,21(4):1-5,10, DOI:
Abstract:
采用属Reid自交系和属Tuxpeno自交系形成墨瑞C0以及用属Suwan自交系、Mo17和78599形成苏兰C0。两个群体在4次遗传平衡后按半同胞相互轮回选择后分别形成改良一轮的墨瑞C1和苏兰C1。经多点产量比较,墨瑞C1×苏兰C1比墨瑞C0×苏兰C0的产量提高7.84%,达到极显著水平,而两个群体本身的产量变化不显著。群体间的平均杂种优势也从改良前的9.86%提高到改良后的16.29%。根据SSR标记计算,相互轮回选择对群体间的遗传距离略有提高。
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2013,21(3):76-81,86, DOI:
Abstract:
玉米是对低温逆境较为敏感的重要禾谷类作物。早春低温冷害是我国北方春玉米区的主要自然灾害之一,已成为影响玉米产量水平提高的重要因素。从膜脂过氧化、光合作用、外源激素以及脯氨酸、可溶性蛋白质含量等方面阐述玉米耐寒性生理生化机理研究进展,简述近年来对玉米耐寒性QTL定位和分子信号转导以及基因克隆转化方面的研究概况,对玉米耐寒性研究方面存在的问题及今后的研究方向进行探讨。
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2013,21(3):1-5, DOI:
Abstract:
从玉米品种熟期选择、农事操作及玉米生育进程、土壤耕作类型与整地、灌溉与施肥、绿色覆盖作物及精准农业技术等方面介绍美国玉米生产的技术特点,并比较分析中美玉米生产的气候条件、生育进程差异,提出高产与高效协同发展、简化农事操作、推进子粒收获等建议。
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2013,21(1):64-68, DOI:
Abstract:
以郑单958为材料, 分析不施氮(N0)、施纯氮103.5 kg/hm2(N1)、207 kg/hm2(N2)、310.5 kg/hm2(N3)对玉米子粒淀粉粒形态及分布特征的影响。结果表明, 不同处理玉米子粒淀粉粒直径分布均为三峰曲线。>2 μm淀粉粒的直径百分比最大(96%~97%), 淀粉粒直径均值为N2>N3>N0>N1处理。各处理淀粉粒直径下限均值为0.375 μm;淀粉粒直径上限均值为N2>N0>N3>N1处理。由透射电镜扫描图得知, 第一层细胞质体大小及淀粉粒数量说明其细胞发育进程N0
N1> N2>N3;第三层细胞均为长条形, 各处理含皱褶淀粉粒均已出现, 淀粉粒发育进程N1>N0>N2>N3;深层细胞淀粉粒均有褶皱, 说明其发育早于第三层细胞。淀粉粒发育由内而外, 氮肥可以调节胚乳淀粉粒分布及淀粉粒发育速度。 -
2013,21(1):1-8, DOI:
Abstract:
现代计算机技术促进了作物育种技术的数字化进程。随着作物性状数据采集技术的发展成熟, 作物育种过程中产生的数据呈指数增长, 促使传统作物育种技术变革。作物育种过程中产生的数据类型十分复杂, 数据的存储、分析和利用是作物育种技术的一个组成部分, 促成了现代数字育种技术的迅猛发展。通过分析玉米育种过程中涉及到的各类数据, 提出概念性的作物育种数据管理系统框架, 并阐明各类数据之间的相互关系。完善的育种数据管理系统除核心数据库外, 还包括多项数据分析模块, 包括系谱树和亲缘分析、分子标记和基因定位、数据采集和性状分解、杂交组合和后代选择、育种策略分析、田间试验设计和统计分析、生长发育系统模拟和基因功能和调控网络等。数据分析模块可以根据作物育种实践的实际需要进行组合, 但并非所有模块都是必需的。
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2012,20(6):132-136, DOI:
Abstract:
对我国北部及中东部9省(直辖市)的57市(县)采集玉米根际土壤样品,从92份土样中共分离到17属植物寄生线虫,即垫刃属(Tylenchus)、丝尾垫刃属(Filenchus)、杆垫刃属(Rhabdotylenchus)、平滑垫刃属(Psilenchus)、叉针属(Boleodorus)、巴兹尔属(Basiria)、矮化属(Tylenchorhynchus)、短体属(Pratylenchus)、小环属(Criconemella)、茎属(Ditylenchus)、纽带属(Hoplolaimus)、盾属(Scutellonema)、盘旋属(Rotylenchus)、螺旋属(Helicotylenchus)、拟盘旋属(Pararotylenchus)、真滑刃属(Aphelenchus)、滑刃属(Aphelenchoides)。其中,矮化属线虫分布较广,占样本总数的58.70%;螺旋属线虫的相对丰度最大,占线虫总数的47.53%,这两属线虫为玉米根际土壤中的优势属。对不同地区线虫种群进行分析得出,螺旋属线虫为山东、安徽、江苏及河南省的优势属,矮化属线虫为黑龙江、吉林、辽宁、北京和河北省(市)的优势属,垫刃属线虫是吉林省的优势属,短体属线虫为辽宁和河南两省的优势属。
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黄收兵, 徐丽娜, 陶洪斌, 王云奇, 祁利潘, 王璞(通讯作者)
2012,20(5):147-@, DOI:
Abstract:
以紧凑型玉米品种郑单958为材料,使用金得乐(EC)化控试剂,在不同密度条件下对紧凑型玉米的群体结构进一步优化,以挖掘夏玉米的增产潜力。试验设3个密度,每个密度设4个EC试剂叶面喷施处理, 不喷施为对照(CK)。结果表明,不同化控处理下,6叶展期叶面喷施EC试剂2.25 mL/L与对照差异不明显;6叶展期喷施2.25 mL/L、12叶展期喷施1.5 mL/L夏玉米株高、穗位高降低,叶茎夹角增大,穗位层叶间距缩小,株型趋向平展型;6、8叶展期分别叶面喷施1.5 mL/L夏玉米株高降低不明显,穗位高降低,单株叶面积、叶茎夹角缩小,株型更为紧凑。分析结果表明,在高密度条件下调整株型是解决群体结构郁闭突破点,确认整体紧凑、穗位低、穗下层叶间距小、穗位层及穗上层叶茎夹角小、叶间距大、群体结构持续时间长为理想株型。
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2012,20(5):71-@, DOI:
Abstract:
通过测定黄淮海地区22个常用玉米自交系的玉米茎节抗折强度(节折强度,NSS),并利用光学显微镜观察其茎节显微结构,对维管束各项显微指标与节折强度进行相关及通径分析,研究玉米节折强度与茎秆显微结构之间的关系。结果表明,不同自交系间节折强度差异达显著或极显著水平;对各自交系维管束显微指标进行统计分析表明,单个维管束面积的变异系数最大,为25.06%,其次是维管束数目,为19.97%;茎节维管束数目增多不利于节折强度的提高(r=-0.54**,r=-0.55**),单个维管束面积增大有助于节折强度的提高(r= 0.48*,r=0.43*)。通径分析表明,抽雄后6 d及15 d两个测定时期均为维管束个数对节折强度的直接效应最大,单个维管束面积效应次之;在花后6 d,维管束最小直径、平均直径等指标对于节折强度的贡献也主要通过维管束数目的间接效应起作用。
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2012,20(2):144-148, DOI:
Abstract:
加入世贸组织(WTO)10年,中国玉米种业发展成为农业领域市场化程度较好的产业之一,种业主体多元化格局基本形成,呈现从遍地开花到百强竞雄空前繁荣的局面。跨国公司在中国培育出高产优质的玉米品种,给中国种业的发展带来了挑战。中国玉米种子产业集中度不高、企业缺乏应对国际竞争的能力和经验、缺少具有竞争优势的核心品种以及玉米育种缺失宏观正确方向指导等是中国种业发展的瓶颈。国务院发布《关于加快推进现代农作物种业发展的意见》,对发展现代种业叙述全面,评价准确,方向清楚,为中国玉米种业未来10年展示美好的前景。
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2012,20(2):102-106, DOI:
Abstract:
以辽宁省具有代表性的28个玉米品种为试材,在5个密度下对辽宁省4个生态区的玉米生产能力进行研究。结果表明,辽北地区单位面积产量最高,辽西地区次之,辽南地区最低;适宜种植密度辽西地区最大,辽北地区次之,辽南地区最低;生物产量辽北地区最高,辽中地区次之,辽南地区最低。辽西和辽南地区经济系数较高,辽北地区最低。在不同生态区,起主导作用的产量构成因素是穗数和穗粒数,其中,辽北地区的穗数、穗粒数和粒重达到最佳,单产最高。
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汪黎明, 李建生, 姚国旗, 穆春华, 孟昭东, 刘德友, 戴景瑞
2012,20(2):69-74, DOI:
Abstract:
以45份杂交种、69份自交系为材料,研究玉米茎基部抗推力(PRBS)、穗下节间抗折力(BRFI)和拔根力(VRPR)3个抗倒性状的差异。结果表明,自交系3个性状之间呈显著正相关,杂交种PRBS与BRFI呈显著正相关;在自交系和杂交种中,茎秆直径与PRBS、BRFI都呈极显著正相关,茎秆抗折强度与BRFI呈显著正相关,杂交种茎秆弹性模量也与PRBS呈显著正相关;自交系PRBS、BRFI、VRPR在抽雄和灌浆两个时期都表现显著正相关;在不同的自交系中,兰卡斯特群自交系3个抗倒性状表现较差,变异度也较小,其他类型种质中,材料间存在较高多样性,现有的主要种质都存在目标性状比较优异的种质;杂交种PRBS、BRFI与亲本相应性状均值呈显著正相关。
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2012,20(1):146-152, DOI:
Abstract:
改革开放30多年来,我国玉米生产发展迅猛,多项栽培技术对促进我国玉米生产发展发挥了重要的作用。本文从品种、种植方式、施肥、灌溉、病虫草害防治、生长调控等方面系统总结近30多年来我国玉米生产中应用和发展的20项主要栽培技术。
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2012,20(1):132-134, DOI:
Abstract:
二点委夜蛾Proxenus lepigone(Moschler)是玉米上的新害虫,2005年首先在河北省发现危害夏玉米苗。2011年在黄淮海夏玉米区的河北、山东、河南、安徽、江苏、山西和北京7省(市)暴发危害,对夏玉米的生产造成严重威胁。结合二点委夜蛾近年来的发生情况及研究结果,对2011年二点委夜蛾暴发的原因进行分析,并提出防治对策。
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2012,20(1):1-9, DOI:
Abstract:
过去的30年里玉米育种技术取得了长足的发展。分子标记、生物技术、双单倍体等得到了快速发展与广泛应用,自交系和杂交种的选育方法发生了飞跃。本文就分子育种技术、后代选择方法、转基因育种技术、双单倍体技术等方面进行概括总结,并展望未来10~20年玉米育种技术发展的前景。
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蔡红光1, 2,张秀芝1 ,任军1,高强3,陈范骏2,米国华2
2011,19(6):49-52, DOI:
Abstract:
以4个不同氮效率玉米品种为试验材料,对其吐丝前后氮累积量和氮转移的基因型差异进行分析。结果表明,吉单209耐低氮能力较强;四密25对增施氮肥反应敏感,增施氮肥后增产幅度较大,表现出明显的喜氮特性。吐丝之后氮累积量较少的基因型,其相应的产量也较低。高产品种的选育应侧重花后氮素吸收,同时对于现有高产品种也应侧重花期氮肥的追施。
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2011,19(5):128-133, DOI:
Abstract:
玉米产业是吉林省的主导产业之一。经过30年的发展,在市场结构、产品加工深度、发展方式等方面发生了根本性变化,同时也面临着值得重视的问题,包括种植业结构不尽合理、资源透支性使用、市场竞争力不强、产业链条不长、产业集群成长缓慢等。针对这些问题,要不断优化种植业结构,推进玉米种植业的规模化经营,提升玉米综合加工水平并确定科学的发展方向,建立粮食主产区利益补偿制度和生态补偿政策,支持玉米主产区玉米加工业的发展。
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2011,19(5):119-123, DOI:
Abstract:
采用田间试验研究不同施氮量对两个玉米品种子粒产量、土壤硝态氮累积量及氮素利用率的影响。结果表明,玉米产量随施氮量增加显著提高,当施氮量高于200 kg/hm2时玉米产量不再增加,高氮处理地上部分秸秆生物量出现下降趋势。0~100 cm土层硝态氮累积量随氮素输入量的增加显著增加。不同玉米品种对氮素的吸收利用影响硝态氮在土壤中的累积,植株氮积累量存在差异。密植型玉米先玉335总吸氮量高于平展型玉米辽单28,土壤硝态氮的累积量也显著低于后者。不同氮肥水平的氮肥利用率为28.38%~35.33%,高氮处理氮肥利用率最低。本试验条件下,中氮处理水平基本能够满足作物生长的需求。综合产量、氮肥利用效率和土壤硝态氮累积情况,确定合理施氮量应控制在200 kg/hm2左右。
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史振声,李凤海1,张世煌2,王志斌1,王宏伟1,吕香玲1,王晓东1,葛选良1,朱敏1
2011,19(5):100-104, DOI:
Abstract:
通过2009、2010年不同熟期玉米品种栽培试验和生产调查,对晚熟玉米品种在极端气候条件下的风险性进行对比研究。结果表明,晚熟品种受秋旱的影响更大,而熟期较短的品种可在一定程度上躲避“秋吊”。晚熟品种雌穗分化、散粉抽丝和灌浆期与阴雨季节重叠,长时间重度阴雨天易造成晚熟品种空秆和秃尖,而熟期较短的品种则较早地进入该发育阶段,躲避不利天气的影响。耐密植的中熟、中晚熟品种具有较强的耐荫性,因而保持良好的孕穗和结实能力。品种间的耐荫性差异警示为应对极端的气候条件,加强对品种耐阴性的选育,避免品种单一化或品种间遗传背景相近,从遗传角度积极地规避风险。适时早播可作为该地区抵御此类气象灾害的有效措施。
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2011,19(5):59-63, DOI:
Abstract:
对吉林省1987~2007年审(认)定玉米品种主要性状进行分析。结果表明,20年间晚熟、中晚熟玉米品种审定最多,占总数的59%;早熟和中早熟审定最少。相关分析显示,吉林省玉米产量与生育期、单穗粒重、株高呈极显著高度正相关,与百粒重和穗位高达到显著中度相关,与穗长和穗行数无显著相关。20年间玉米的产量、生育期、单穗粒重、百粒重、株高和穗位高发生变化,且不同熟期变化不同,穗长和穗行数则没有显著变化。
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2011,19(4):54-58, DOI:
Abstract:
通过防雨棚下测坑试验,研究不同生育期干旱,设轻度干旱和重度干旱对夏玉米生长状况、耗水规律、产量以及水分利用效率的影响。结果表明,不同生育期干旱均会抑制植株株高和叶面积指数增长,受旱越重,株高和叶面积指数越小。适宜水分处理的植株株高与叶面积长势优于其他处理;与适宜水分处理相比,随着干旱时期的后移,产量呈先降后升的趋势,其中,苗期轻度干旱的处理减产最少,为9.88%,抽雄期重度干旱穗粒数最少,为349.98粒,减产最多,达32.67%;夏玉米拔节期重度干旱处理的耗水量最低,为258.09 mm,任何生育阶段受旱,其日耗水量随着干旱程度的加重而降低。对各处理产量和耗水量进行分析,两者呈良好的二次曲线关系,拔节期轻度干旱处理的水分利用效率(WUE)最高,为2.202 kg/m3,其次是苗期重度干旱的处理,后期干旱处理由于减产幅度超过节水的幅度,WUE降低。通过对各处理的产量和WUE综合分析,确定了夏玉米节水高产的灌溉控制指标。
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2011,19(4):1-4, DOI:
Abstract:
倒伏严重影响玉米产量而且还影响玉米的机械化收获,是当前玉米生产和育种中一个主要问题。玉米的抗倒性受到植株受力因素与植株支持系统两方面的影响。讨论提高玉米抗倒性的遗传因素以及综述与其相关的遗传机制研究进展。
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2011,19(3):39-42, DOI:
Abstract:
通过对引自美国的玉米优异抗源的鉴定与评价,筛选出子粒脱水快、综合抗性好等目标性状突出的4份材料。利用这些种质与国内选育的材料通过同步实施杂交、回交及多基因聚合等方法进行改良创新,选育出5个自交系,组配出6个杂交种通过国家或省级审定,新品种累计推广面积218万hm2。
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XU Wen-wei1,徐国良2,李淑华2,XUE Yin-gen1,才卓2
2011,19(3):7-6, DOI:
Abstract:
总结粮饲兼用型、多叶型和棕色中脉型3种类型青贮玉米杂交种的特点。介绍青贮玉米产量和饲料营养价值的评价指标和方法,比较不同类型的青贮玉米种质资源的饲料营养价值和目前美国市场上最新的青贮玉米杂交种的农艺性状和品质性状。2010年美国德克萨斯州青贮玉米区域参试杂交种生物产量和干物质产量分别达78210kg/hm2和27 370 kg/hm2,淀粉含量平均为40.9%,中性洗涤纤维平均36.4%,总可消耗营养平均为75%
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2011,19(2):17-20, DOI:
Abstract:
以优良杂交种豫玉22两亲本Z3和87-1为基础构建一套F8家系的重组自交系群体为研究材料,在正常供氮和低氮两种氮水平下进行田间试验,利用复合区间作图法对玉米穗长、穗行数、行粒数、百粒重和单穗粒数进行QTL定位分析。两种氮水平下共定位到24个玉米穗部性状的QTL位点,其中正常供氮条件下定位到13个QTL,低氮水平下定位到11个QTL,集中分布在第1(8个QTL)、第5(6个QTL)和第8(5个QTL)染色体上。两种氮水平下共位或紧密连锁的QTL位点较少,表明玉米穗部性状在低氮水平下的遗传机制发生很大改变。研究发现,第1染色体umc1122/bnlg1556位点是一个控制低氮水平下玉米单穗粒数的主效QTL,单个QTL可解释19.7%的表型变异,该位点还同时影响低氮水平下玉米穗长、穗行数和百粒重的表型。与前人定位结果比较发现,该位点所在的染色体区域是一个产量及氮效率相关性状的QTL富集区,对此位点附近进行相关分子标记辅助选择,可能会在玉米氮高效分子育种上有所突破。
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2011,19(1):64-69, DOI:
Abstract:
对近年来玉米耐盐机理的研究进展作了概述,论述了盐胁迫对玉米生长的影响、玉米对盐胁迫的生理响应及抗盐策略,从渗透调节、拒盐和离子选择性吸收、清除活性氧和激素调节4个方面综述了玉米在盐胁迫下的生理响应机制,对玉米耐盐研究的意义和前景进行了展望。
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王丽娜1,2,徐国良2,代玉仙2,任军2,李淑华2,于明彦2,才卓2
2010,18(6):27-30, DOI:
Abstract:
玉米杂交诱导单倍体机制还不十分明确,多数学者支持无融合生殖——假受精的单倍体诱导机制假说。通过研究异雄核受精对杂交诱导单倍体的影响,发现在单倍体诱导过程中发生了受精的延迟,而受精的延迟是引起较高异雄核受精率的原因,进而导致诱导率下降。不同诱导系诱导同一自交系产生的单倍体之间存在显著差异,推测这种差异可能源自于与诱导系的部分杂交。通过这些与上述诱导机制不一致的结果,对杂交诱导单倍体机理进行了进一步探析。
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赵刚1,2,吴子恺1,陈亮2,3,张德贵2,张世煌2,卢振宇2,白丽2,李明顺2
2010,18(6):11-14, DOI:
Abstract:
对CA335、CA339、山东2548和齐205这4个国内常用优质蛋白玉米自交系的赖氨酸含量、子粒表型、醇溶蛋白积累及opaque-2基因的序列进行分析,对不同自交系作为opaque-2突变基因(o2)基因供体的分子标记选择效果进行比较。结果表明,4个自交系属于两类不同的o2突变体类型,CA335和CA339为一类,山东2548和齐205为一类。两类突变体作为o2供体选择效果有较大差异,CA335和CA339是优良供体,齐205和山东2548则不是理想供体。对于优质蛋白玉米育种,供体的选择非常重要,好的QPM自交系不一定是好的供体。
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2010,18(5):118-121, DOI:
Abstract:
针对吉林省东部、西部地区的亚洲玉米螟一化性和二化类型种群,研究玉米螟滞育与饲养温度的关系、自交后代和杂交F1代的滞育后发育历期及在不同生态区的一代化蛹率。研究表明:人工累代饲养的两种化性类型玉米螟发育历期比较一致,但降低饲养温度后,滞育率则表现出明显不同,一化性类型玉米螟滞育率显著高于二化性类型。两种类型玉米螟人工饲养的后代,经诱导滞育后仍然存在滞育后发育历期上的差异,与其越冬代所具有的滞育后发育历期特性相似。两种类型玉米螟杂交F1代滞育后发育历期特性的表现因双亲在杂交组合中的相互关系而异,正交与反交组合F1代的滞育后发育历期差异显著。在吉林省东部、中部、西部3个生态区内,虽然相同类型玉米螟的化蛹率有较大区别,但在同一生态区内两种类型玉米螟的化蛹率仍具有显著差异,二化性类型玉米螟的化蛹率明显高于一化性类型。
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汪黎明1,2,王志武2,巩东营2,李杰文2,马兰2,刘玉敬2
2010,18(4):74-76, DOI:
Abstract:
通过对2005~2008年黄淮海地区糯玉米区试结果的分析,从参试品种的数量、来源、品质、产量和抗病虫能力方面,探讨糯玉米的研究进展、存在问题及发展对策。
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2010,18(3):16-19, DOI:
Abstract:
利用5大杂种优势群的10个优良玉米自交系,按Griffing双列杂交设计配成正反交90个杂交组合,分别在河南省的南阳、郑州和浚县3个地点随机区组试验,用MARX-I型近红外品质分析仪测定子粒和秸秆蛋白质含量并进行统计分析。结果表明:各组合子粒、秸秆蛋白质含量的高低不仅取决于遗传背景,同时受环境条件的显著影响。子粒蛋白存在基因型与环境的显著互作效应,地点间子粒蛋白含量表现北高南低趋势(浚县>郑州>南阳),秸秆蛋白与其相反(南阳>郑州>浚县)。子粒、秸秆蛋白质含量分别排在前5位的组合中,80 来源于不同优势类群自交系间杂交,自交系E28和8085是可利用的高蛋白质种质资源。子粒、秸秆的蛋白质含量分别表现负向和正向杂种优势,平均优势率分别为-1.76 和27.03 ,但两者变异性均较大,组合间变幅分别为-18.56 ~21.24 和-12.78 ~95.30 。相关分析表明,子粒与秸秆蛋白质含量相关不显著(r=0.022 4)。因此,通过基因重组,在广泛遗传变异中选择子粒和秸秆蛋白含量较高的组合是可能的。
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2010,18(1):139-145, DOI:
Abstract:
20世纪50年代以后,中国玉米主产区进入了较快的演变与发展时期,并表现出一系列特点。玉米主产区的演变与发展是社会需求、科技进步和比较收益变化等多重因素影响的结果。近年来玉米主产区面临着优良品种支撑力不足、经营规模狭小、水资源约束、流通体系不相适应、缺少发展战略设计等问题。从玉米主产区的发展趋势看,种植面积扩大的空间越来越小;内涵发展是主产区发展的根本出路;玉米内部种植结构将进一步调整优化;核心产区将建成中国的玉米产业基地。
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2010,18(2):1-4, DOI:
Abstract:
选拔是生物演化(天然选拔)及动植物改良(人为选拔)的有效工具。生态环境的多元化差异、遗传基因的多样性、基因的不同变异方式以及与环境的互作是玉米育种的遗传学基础。本文依据多年形成的选系理论,对选系实践经验加以探讨。
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2010,18(1):146-148, DOI:
Abstract:
系统地介绍了西南山地玉米区的生态、生产特点及其对玉米新品种(杂交种)主要特征特性的要求。根据基因型与环境互作原理及玉米产业发展需求,提出了西南区域玉米主推品种选择原则及应克服的不良倾向。
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2010,18(1):99-102, DOI:
Abstract:
以辽宁省主要旱地作物玉米为研究对象,研究了其灌溉田土壤水分变化及其耗水规律。在试验条件下,0~20 cm土层水分含量最低,整个玉米生育期内水分变化幅度最大;30~50 cm土层由于受长期耕作习惯等因素的影响土壤的黏滞度较高,保持较明显的水分梯度,并使50~90 cm土层水分变化与0~20 cm土层相比滞后1~3 d;90~120 cm土层土壤水分受根系影响较小,变化不大。玉米生育前期农田实际蒸散量和参考蒸散量均趋于不断增大,生育中期个别时段内由于受阴雨气候影响蒸散量有所减弱;参考蒸散量最大值出现在玉米播种后第46天左右,农田实际蒸散量最大值出现在玉米出苗后第96天左右,玉米生育后期两者逐渐减弱。玉米生育前期表层土壤棵间蒸发量占实际蒸散量的比重较大,生育中期棵间蒸发量受降雨和灌溉等因素影响,变化幅度较大,生育后期相对较小。随着玉米叶面积增加,作物系数不断增加,在播种后第81天左右作物系数达最大值,之后作物系数逐渐下降。
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2010,18(1):12-14, DOI:
Abstract:
玉米单倍体育种技术能显著加快育种进程。单倍体高效率加倍是单倍体技术能否广泛应用于育种实践的关键因素。综述了单倍体加倍的主要方法,介绍常用的秋水仙素化学加倍技术,对其他细胞分裂抑制剂也做了简要介绍,并对今后的单倍体加倍研究进行了展望。
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2010,18(1):1-5, DOI:
Abstract:
总结了60年来我国玉米育种成功的主要经验,指出玉米育种水平的提高对玉米生产的发展做出了巨大贡献。从玉米消费量的增长、资源环境的制约和气候的变化以及国际竞争对玉米育种的挑战,分析了我国玉米育种科技存在的问题,提出依靠科技进步,提高我国玉米育种水平和育种创新能力的举措。
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2020,28(3):1-14,30, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20200301
Abstract:
由多堆柄锈菌Puccinia polysora Underw.引致的玉米南方锈病是广泛分布在热带、亚热带地区的重要病害,在温带地区也时常发生。玉米南方锈病在中国20个省份有发生记载,已成为黄淮海夏玉米区突发性、爆发性、生产危害性极大的病害。掌握病害发生规律是病害防控的基础,中国玉米南方锈病初侵染源来源及其传播规律一直未有明确答案。本研究通过对多堆柄锈菌夏孢子生物学特性的研究、11省份病菌不同地理种群遗传相关性解析以及病害突发性与热带气旋活动相关性分析,证明中国各地域发生的玉米南方锈病初侵染源具有不同的来源,来自中国台湾的病菌引起黄淮海夏玉米区、辽宁以及福建、浙江地区的南方锈病,也是广东春季南方锈病的菌源地;来自菲律宾的病菌引起广东、广西及海南的南方锈病;来自泰国等东南亚国家的病菌引起云南、贵州的南方锈病。云南、贵州等西南地区的南方锈病初侵染源由西南季风传播,其他地区的初侵染源主要由不定期形成的西太平洋热带气旋所携带。
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Abstract:
在土质为中壤土的地块上观察了玉米单交种种子的发芽及幼苗生长发育对播种深度的适应性。结果表明,从出苗率、出苗期、幼苗高度及幼苗干重等指标综合考虑,认为播种深度6~12cm均可。播种深度浅于6cm,种子出苗率和幼苗的生长发育易受上层土壤的水分蒸发影响,深于12cm种子出苗率明显降低,因此认为在较为干旱又无灌溉的条件下,夏直播或套种玉米的播种深度可较常规深度增加,直至12cm。
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Abstract:
以普通型品种农大108、郑单958和高淀粉型品种费玉3号、郑单18为试验材料, 研究玉米不同粒位子粒容重与子粒物理性状指标间的相关关系。结果表明, 高淀粉型玉米的容重高于普通型玉米, 不同粒位玉米子粒容重表现为下部子粒 >上部子粒 >中部子粒。相关分析结果表明, 玉米子粒容重与比重呈极显著正相关, 与单粒重呈显著正相关, 与粒长、粒长/粒宽、单粒体积以及盛装效率呈正相关, 但相关系数未达到显著水平。容重与漂浮率和子粒水分含量均呈显著负相关, 玉米上部、中部和下部子粒水分含量平均每下降一个百分点, 子粒容重平均上升5.10、5.41和5.63 g/L。
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Abstract:
在回顾我国玉米育种种质来源(国内地方品种、国外自交系和国外杂交种及群体)的基础上,提出我国主要温带自交系可划分为6个群,即塘四平头群、兰卡斯特群、类兰卡斯特群、PA群、PB群和PC群,玉米的骨干亲本包括丹340、黄早四、自330、Mo17和掖478等。对我国玉米种质资源和骨干亲本研究提出了研究方向和重点工作。
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刘小丹, 李淑华, 徐国良, XUE Yin-gen, 才卓, XU Wen-wei
Abstract:
转基因性状包括抗虫、耐除草剂、耐干旱、雄性不育、高赖氨酸含量和耐热淀粉酶等。介绍了转基因玉米的转化途径、转基因玉米的功能基因及性状、转基因玉米的基因聚合方法以及目前美国市场上的主要转基因玉米性状、转基因玉米及其产品检测技术和转Bt基因玉米害虫的抗性治理,讨论转基因玉米基因专利失效以后的管理问题和转基因玉米基因发展趋势。
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Abstract:
介绍了我国玉米单倍体产生途径、鉴定方法以及加倍方法的研究进展,并对单倍体技术在玉米育种中的应用价值进行了概述。
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Abstract:
总结了60年来我国玉米育种成功的主要经验,指出玉米育种水平的提高对玉米生产的发展做出了巨大贡献。从玉米消费量的增长、资源环境的制约和气候的变化以及国际竞争对玉米育种的挑战,分析了我国玉米育种科技存在的问题,提出依靠科技进步,提高我国玉米育种水平和育种创新能力的举措。
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Abstract:
选拔是生物演化(天然选拔)及动植物改良(人为选拔)的有效工具。生态环境的多元化差异、遗传基因的多样性、基因的不同变异方式以及与环境的互作是玉米育种的遗传学基础。本文依据多年形成的选系理论,对选系实践经验加以探讨。
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Abstract:
基于孤雌生殖诱导系的单倍体育种技术在玉米育种中被广泛应用,极大加快了育种进程。综述了玉米单倍体获得的途径和加倍的方法,讨论了孤雌生殖诱导系产生单倍体的机理以及单倍体的应用价值,最后分析了单倍体育种技术存在的问题,并对应用前景进行了展望。
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Abstract:
简要介绍了玉米基因组学发展背景,概述了玉米基因组学研究进展。在结构基因组学方面,新发展的DNA编码序列富集与过滤技术大大推动了玉米基因组学测序工作的进展,目前已获得基因组中80%的编码序列。功能基因组学在EST计划、Mu-tagging技术、芯片技术和TILLIING技术的推动下也取得了长足的进展。与水稻和拟南芥等的比较基因组学,有助于解读基因组序列,推测未知基因的功能,并促进了基因作图。生物信息学则积累了海量的数据库并呈指数增加,新软件开发、数据的解读和图谱的整合是其重要的研究方向。讨论了基因组学发展对玉米育种的影响。
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Abstract:
20世纪50年代以后,中国玉米主产区进入了较快的演变与发展时期,并表现出一系列特点。玉米主产区的演变与发展是社会需求、科技进步和比较收益变化等多重因素影响的结果。近年来玉米主产区面临着优良品种支撑力不足、经营规模狭小、水资源约束、流通体系不相适应、缺少发展战略设计等问题。从玉米主产区的发展趋势看,种植面积扩大的空间越来越小;内涵发展是主产区发展的根本出路;玉米内部种植结构将进一步调整优化;核心产区将建成中国的玉米产业基地。
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Abstract:
从玉米品种熟期选择、农事操作及玉米生育进程、土壤耕作类型与整地、灌溉与施肥、绿色覆盖作物及精准农业技术等方面介绍美国玉米生产的技术特点,并比较分析中美玉米生产的气候条件、生育进程差异,提出高产与高效协同发展、简化农事操作、推进子粒收获等建议。
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Abstract:
Ac/Ds转座子系统是研究玉米功能基因组学的重要工具。Ac/Ds转座子系统以其在基因组中的低拷贝、倾向插入基因外显子、可以在同一基因不同位点造成突变等独特优势, 在构建玉米突变体库和进行基因功能鉴定方面具有重要应用前景。综述了Ac/Ds转座子系统的插入特点、转座机制、在玉米突变体库构建中的应用以及我国玉米突变体库的现状, 并对我国玉米Ac/Ds突变体库的研究提出展望。
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Abstract:
采用碘-碘化钾法、氯化三苯基四氮唑(TTC)法及离体萌发法对花粉活力进行了室内测定,并与大田测定结果作了相关分析。结果表明:碘-碘化钾法不适合于测定玉米花粉活力,氯化三苯基四氮唑(TTC)法及离体萌发法能有效测定玉米花粉活力,TTC法来测定花粉的活力最为简单、准确。
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Abstract:
试验选用了在四川当地适合作青贮的粮饲兼用型玉米品种川单21、成单22、雅玉8号、燎原青贮玉米2号与从新疆引进的专用青贮玉米品种新青2号作对比试验,研究其产量形成规律及适宜的种植密度与收割时期.结果表明,鲜物质、干物质产量以及果穗产量均以粮饲兼用型玉米较高,其中以雅玉8号表现最优;适宜的种植密度为127 500株/hm2;粮饲兼用型青贮玉米的适宜收获期在抽丝后35~42 d,专用型青贮玉米新青2号在抽丝后28~35 d。
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Abstract:
汇总国内外单倍体育种研究理论与经验,经美国著名单倍体育种家张铭堂指导,组装集成出本规范,供试用参考。本规范制定了杂交诱导单倍生殖方法选育自交系的基本操作程序,将单倍体杂交诱导、子粒鉴选、植株确认、自然与人工加倍及双单倍体获得5个环节作出技术规定。在每个环节都还有技术关键(特别是人工加倍等多属商业机密范畴)在试用与待熟化。经多年实践验证,按此规范程序,只需2~3个生育世代即可批量选育出遗传高度纯合自交系。
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王明泉1,苏俊1,李春霞1,龚士琛1,张瑞英2,宋锡章1,闫淑琴1,李国良1,扈光辉1,关海涛2,王伟威2,曹士亮1
Abstract:
利用SSR分子标记技术,分析我国北方部分玉米自交系的遗传多样性。从79对SSR核心引物目录中,选出43对引物对52份玉米自交系进行遗传多样性研究,共检测到174个等位基因位点,每对引物检测到2~8个等位基因,平均每个位点的等位基因数4.35个,平均多态性信息量为0.593。UPGMA聚类分析结果表明,52份自交系划分为兰卡斯特群、瑞德群、旅大红骨群、塘四平头群和综合种群5个类群。生产上主要推广杂交种的亲本大多来自不同的类群。
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Abstract:
In this paper the main diseases of corn were elaborated on: Corn northern leaf blight,Corn southern leaf blight,Corn head smut,Corn smut,Corn stem rot(Corn stalk rot),Curvularia leaf spot of Corn,Gray leaf spot of Corn,Corn rust disease.Dwarf mosaic disease of Corn,Corn ear rot and their pathogens and prevalence.It indicted the genetic characteristics of resistance and research progress,the collection and screening of resistant resourses,the breeding and improvement methods of resistant varieties.
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Abstract:
基于连锁不平衡的关联分析已在玉米基因组学研究领域取得了显著进展。随着玉米自交系B73全基因组序列的测定、玉米单体型图的绘制、高密度分子标记的开发及控制玉米重要性状基因的克隆,玉米分子育种与品种分子设计工作将会得到快速发展。介绍了玉米基因组概况、玉米关联分析研究现状、玉米分子育种与品种分子设计的研究进展与发展态势。
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Abstract:
论述了玉米锈病在我国的发生和危害,对普通型锈病和南方型锈病的差别进行了分析,确定了玉米锈病的病理和病症,对抗性基因的遗传学及定位、病害流行学及因素进行了研究分析,根据病害流行学特点及流行因素,提出了对玉米锈病的防治措施。
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Abstract:
阐述了国内外有关玉米间套作种植方式的研究进展,分析了间套作的生态效应、生理效应以及对作物病虫草害的影响和控制水土流失的作用,提出我国间套作应注意的关键问题。
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Abstract:
干旱是影响农业生产的重要灾害之一。利用转基因方法培育抗旱玉米新品种是一个有效的新手段。近年来,渗透调节物质合成相关基因、转录因子基因和信号传导相关基因在玉米抗旱转基因研究中获得新进展,同时伴侣蛋白基因、解毒酶相关基因、代谢相关基因和转运或通道蛋白基因在植物抗旱方面的作用机制研究正逐步推进,不但为玉米转基因抗旱研究提供了丰富的基因资源和基础材料,同时也为抗旱转基因玉米新品种培育奠定了坚实基础。归纳近年来基因工程技术在玉米抗旱研究方面的最新进展,结合相关研究工作,提出玉米抗旱转基因育种的思路和存在问题,为今后玉米的抗旱转基因研究提供参考。
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Abstract:
吉853自交系在产量、品质、抗性等重要性状上有显著的突破,广适性优于同类的黄改系。组配的杂交种在综合性状上具明显优势。截至2007年,全国有34个育种单位以吉853为亲本育成58个杂交种通过审定,其中国家审定15个。获得省科技进步二等奖以上或有较大推广面积的品种有吉单180、吉单209、吉单261、吉新205、通吉100、科茂518、吉单342、吉单517等,吉单180、吉单209、吉单261、承玉14等品种分别被国家、吉林、内蒙古、河北等区试作为对照种。
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Abstract:
我国甜玉米育种虽然起步较晚,但育种水平提高很快,在产量潜力和子粒含糖量等方面已经达到较高水平.由于甜玉米资源相对缺乏、研究力量薄弱和对产量的过分追求,甜玉米的食用品质与国外优良品种差距明显,缺乏耐热、耐寒品种.加强资源引进、创新与人才培养,坚持应用传统育种技术的同时积极吸收现代生物技术的优秀成果,加快品质鉴定技术和相关性状的遗传规律研究,是我国甜玉米育种取得突破的关键。
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Abstract:
玉米育种多年来始终延续着固定的育种程序进行。为适应新时期玉米育种需要,选育新品种,对育种程序需要有所改进。改良系谱法的应用,明显提高了选育几率,减少系谱的麻烦,节约了工作时间和用地。
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Abstract:
搜集和整理美国开放授粉品种、自交系选育及杂种优势群的形成系谱图,根据1980~2008年解密的美国商业玉米自交系种质来源,绘制美国商业玉米种质系谱图。系谱分析表明,美国商业玉米的种质基础几乎全部来自于开放授粉品种。开放授粉品种瑞德黄马牙中选育形成Iodent类群种质与衣阿华坚秆综合种(BSSS);leaming corn选育形成商业种质OH07类群;Lancaster sure crop选育形成Lancaster种质类群;Minnisota13、Lancaster sure crop、瑞德黄马牙共同选育形成OH43种质类群自交系。美国商业玉米的种质自交系分为母本群和父本群,母本群包括BSSS种质自交系以及融入阿根廷Amargo血缘的新种质;父本群包括Iodent、Lancaster、OH07、OH43、商业杂交种选系5大类。
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Abstract:
玉米单倍体育种技术能显著加快育种进程。单倍体高效率加倍是单倍体技术能否广泛应用于育种实践的关键因素。综述了单倍体加倍的主要方法,介绍常用的秋水仙素化学加倍技术,对其他细胞分裂抑制剂也做了简要介绍,并对今后的单倍体加倍研究进行了展望。
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Abstract:
植物细胞质雄性不育(CMS)主要是由核基因组和细胞质基因组不协调所导致。作为遗传育种的有力工具, 细胞质雄性不育对于杂种优势的利用十分重要。长期以来对CMS机理的研究却远滞后于对CMS的利用。本文从嵌合ORF、线粒体功能缺陷、细胞程序性死亡以及MADS-box基因的功能等几个方面综述植物细胞质雄性不育分子机制的研究进展, 为进一步探索其机制提供参考。
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Abstract:
美国是世界上最大的玉米生产国, 种植面积、总产和单产均居世界首位。转基因玉米自1996年引入生产以来,使玉米生产上了一个新台阶。当前推广利用的转基因玉米品种基本上是抗虫和抗除草剂两种类型。抗虫是由在玉米体内表达Bacillus Thuringiensis(Bt)毒素结晶蛋白(cry蛋白)基因所致,除草剂的抗性(Herbicide tolerance, HT)是由外源的或改良的EPSPS基因在玉米体内表达来实现。转基因玉米的种植面积每年都稳步上升,转基因玉米的也由单一的Bt或HT转变为多基因多性状的叠加,将抗玉米螟和抗Rootworm结合,使玉米的地上部和地下部都得到了有效的保护,再加之抗除草剂基因的叠加,使得转基因品种在生产上更具竞争力。转基因玉米的抗虫和抗除草剂等优良性状带来了巨大的经济和环境效益, 并被越来越多的大众所接受。转基因玉米在短短10年间的应用和发展,还不能回答转基因作物对人类和环境的长期影响等问题。因此,对转基因作物的管理和利用仍不能掉以轻心,不能因对生物技术的热情而对人类和环境造成无意的不可挽回的破坏。
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Abstract:
综述了玉米根系构型的研究进展,主要包括玉米根系的形态建成、生长与分布规律、影响根系构型的基本因素以及玉米根系构型三维可视化等。针对研究现状对玉米根系的研究前景进行展望。
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Abstract:
概述了重金属对玉米生长发育及产量的影响研究进展。表明重金属污染对作物具有明显的毒害作用,是影响农产品质量安全的重要因素。重金属污染能导致土壤肥力降低,使农作物产量降低和品质下降。
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Abstract:
玉米单向异交不亲和基因是一种配子体基因(Gametophyte factors,Ga)。Ga基因是影响单倍体配子有性传递的遗传因子,许多带有Ga基因的爆裂玉米可以给不带有Ga基因的马齿型和硬粒型玉米正常授粉结实,反交则通常不结实。Ga基因的这种特性在生产上可以用于特用玉米与普通玉米以及非转基因玉米与转基因玉米之间的生殖隔离,在基础理论上可以用于研究玉米授精过程中的基因互作、信号传导以及雌雄配子间的不亲和机理。
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王丽娜1,2,徐国良2,代玉仙2,任军2,李淑华2,于明彦2,才卓2
Abstract:
玉米杂交诱导单倍体机制还不十分明确,多数学者支持无融合生殖——假受精的单倍体诱导机制假说。通过研究异雄核受精对杂交诱导单倍体的影响,发现在单倍体诱导过程中发生了受精的延迟,而受精的延迟是引起较高异雄核受精率的原因,进而导致诱导率下降。不同诱导系诱导同一自交系产生的单倍体之间存在显著差异,推测这种差异可能源自于与诱导系的部分杂交。通过这些与上述诱导机制不一致的结果,对杂交诱导单倍体机理进行了进一步探析。
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Abstract:
一套功能健全的商业育种技术体系是商业育种研发流水线的保障。新世纪伊始,各种玉米育种新技术层出不穷,例如分子标记辅助选择技术、单倍体育种技术、品种精确评价技术和高通量数据采集技术等,这些技术大大提高了商业育种研发流水线的效率。本文从我国玉米种业的研发现状出发,分析育种新技术在加速商业育种进步中的作用,提出切实可行的玉米种质资源创新体系,该体系整合了包括分子标记辅助选择技术、单倍体育种技术、品种精确评价技术、高通量数据采集技术和育种大数据管理技术在内的先进商业育种技术,构建了玉米规模化种质资源创新体系,可以更有效地加速我国玉米商业育种的进程。
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徐德林,蔡一林,吕学高,代国丽,王国强,王久光,孙海艳,覃鸿妮
Abstract:
以玉米自交系L26和095组配的F2世代为作图群体,采用SSR分子标记技术和复合区间作图法对玉米茎粗等7个株型性状进行基因定位。共检出21个QTL,其中茎粗检测到1个位点(qSD1),穗位高、株高均检测到3个QTL位点(qEH1-qEH3、qPH1-qPH3),雄穗分枝数检测到5个QTL位点(qTBN1-qTBN5),叶片数检测到4个QTL位点(qLN1-qLN4),叶型系数检测到3个QTL位点(qLSC1-qLSC3),叶向值检测到2个QTL位点(qLOV1-qLOV2)。21个QTL中,qTBN1、qTBN4、qLN1、qLN3、qLN4这5个QTL解释表型变异率超过30%,表现出明显的主效QTL效应。研究还发现,有5个影响不同性状的QTL位于染色体上相同标记区间内或与相同标记连锁,分为Ch3-2和Ch8-1两个区段,表现出了成簇分布的特性。
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孙传波1,曲文利1,姜志磊1,韦正乙1,麻鹏达1,李晓辉1,张举仁2,刘德璞1,郝东云1,袁 英1
Abstract:
选用玉米优良自交系郑58的茎尖为受体,研究以玉米茎尖为受体进行农杆菌转化体系的可行性。用农杆菌介导法将耐盐碱基因HAL1转入玉米中,获得70株转化苗,经过300 mg/L的除草剂(Basta)筛选,共获得9株转基因植株。进一步进行 PCR检测,其中6株表现阳性,转化率达8.57%。初步证明外源基因已经整合到玉米基因组中,以玉米茎尖作为受体孢子体的转化系统可用于基因转化。
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Abstract:
利用1 031个SNP标记对39份甜玉米自交系进行基因型分析,结果表明,1 031个SNP标记在供试材料中的平均多态性信息含量(PIC)为0.290,最小等位基因频率(MAF)平均值为0.275.39份自交系间遗传距离变化范围为0.032~0.678,平均值为0.430.通过Neighbor-joining(NJ)聚类分析,将供试材料划分为5个类群,分别为华珍母本群、京甜糯2群、彩甜糯群、温带种质群和华珍父本群.5个类群间遗传距离变化范围较小,在0.394~0.445之间.华珍父本群与温带种质群之间的遗传距离为0.394,彩甜糯群与华珍父本群、温带种质群之间的遗传距离为0.445.
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赵曦1,刘成2,于永涛1,石云素1,宋燕春1,王天宇1,黎裕1
Abstract:
以95份玉米核心自交系组成的关联作图群体为试验材料,进行耐旱相关候选基因dhn2(编码脱水素蛋白)的序列多样性和连锁不平衡结构分析,挖掘不同种质资源中的等位变异。在考虑群体结构影响的基础上,进行dhn2基因多样性与耐旱相关表型之间的关联分析。结果表明:该基因编码区序列多样性较高,但LD水平较低,并检测出7个多态性位点与表型性状显著关联。
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Abstract:
商业育种理念是将公司的整个研发体系视为一条或多条生产流水线,将功能联系密切的研发过程集中起来,形成相对独立的研发管理模块,实现研发流水线的专业化、规模化和工业化,从而极大地提高研究效率,为公司获得市场份额和赚取利润提供基础.在这样的管理理念下,一套功能健全的育种技术体系能够确保研发流水线的顺利实施.综述玉米商业育种的管理理念和技术体系基础上,结合中国种业的发展现状,提出具有中国特色的玉米商业育种体系,即集中有限的资金建立面向全社会的、高起点大规模的研发和服务平台,实现中国种业行业的跨越式发展.
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Abstract:
根系活力是研究玉米生长发育时常常需要测定的一项生理指标。本文比较了玉米根系活力TTC测定法的三种提取方法。结果表明,甲醇浸泡法,简便易行,结果准确。
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Abstract:
根据MON89034玉米的5’端和3’端边界序列分别设计1组转化体特异性的巢式PCR引物,采用中途进退式PCR策略建立MON89034玉米的转化体特异性检测方法,扩增产物分别为491 bp和188 bp。以转基因玉米MON89034及8种其他转基因作物为材料,证明此方法对MON89034玉米具有高度特异性。灵敏度测试结果表明,此方法的相对检出限达到0.01%,绝对检出限为4个单倍体基因组拷贝数,比普通PCR提高了5倍。建立的单管巢式和半巢式PCR方法可准确、高效地检测转基因玉米MON89034及其产品。
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王文斌, 徐淑兔, 高杰, 张兴华, 郭东伟, 李向阳, 薛吉全
Abstract:
以陕A、B群体培育的23份玉米自交系和8个骨干玉米自交系为材料, 利用2 846个高质量SNP标记, 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, 陕A群体选系的多态性位点2 482个, 陕B群体选系的多态性位点2 490个, 说明陕A、B群自交系间遗传基础广泛。通过PCA分析, 陕A、B群体培育的23份玉米自交系可分为2个部分, 陕A群选育的自交系更接近于丹340、郑58、掖478、PH6WC, 可归为一类杂种优势群;陕B群选育的自交系更接近于Mo17、黄早四、昌7、PH4CV, 可归为另一类杂种优势群。
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白光红1,2,张义荣2,刘弋菊2,邢鸿雁2,严建兵2,彭惠茹2,章建新1,李建生2
Abstract:
介绍了基于ImageJ软件处理数字图像辅助测量子粒大小的新方法。分别用图像处理和游标卡尺两种方法测量了70份玉米材料的子粒大小,图像处理法测量的相对误差均小于2%。对粒长、粒宽和粒厚成组数据进行t测验,两种测量方法间差异不显著。相关性分析表明,两种测量方法间呈极显著的线性相关。与游标卡尺法相比,ImageJ软件处理图像法更方便快速,可用于玉米等作物种子大小的实际测量工作。
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Abstract:
玉米是对低温逆境较为敏感的重要禾谷类作物。早春低温冷害是我国北方春玉米区的主要自然灾害之一,已成为影响玉米产量水平提高的重要因素。从膜脂过氧化、光合作用、外源激素以及脯氨酸、可溶性蛋白质含量等方面阐述玉米耐寒性生理生化机理研究进展,简述近年来对玉米耐寒性QTL定位和分子信号转导以及基因克隆转化方面的研究概况,对玉米耐寒性研究方面存在的问题及今后的研究方向进行探讨。
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王爱听, 李永生, 穆延召, 李玥, 白杨, 王威, 王汉宁
Abstract:
对变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行比较,探讨建立简便、快速、安全、可靠、经济、效率高、毒害低的应用于玉米遗传多样性分析的SSR标记方法。结果表明,用2对SSR引物对6份玉米自交系基因组DNA进行扩增,将扩增产物在变性与非变性聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)上电泳,银染后微卫星扩增产物在二者上的电泳结果存在差异。在变性胶中微卫星扩增产物目的条带清晰,易于鉴定;在非变性凝胶中表现有较多的非特异性条带,但目的条带很明亮,容易看出来,不影响实验结果。非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳带型清晰准确、结果可靠、经济快速,能真实地揭示玉米自交系间的遗传多样性,是玉米种质类群划分的有效分子标记方法。
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Abstract:
参考美国先锋的育种经验,对我国如何更有效地利用杂种优势、育种方法和种质资源进行了分析,并探讨了今后我国玉米育种的主要任务。
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Abstract:
玉米子粒大小及其整齐度是玉米商品品质的重要指标之一。目前,常使用粒重(百粒重)来衡量子粒的大小,但粒重不能真实反映粒的体积和大小。通过对吉林省133个玉米品种子粒大小的研究对比分析,用体积表示法比百粒重法能更好的体现玉米品种子粒大小,提出了玉米子粒大小的体积表示法(粒数/L)和分级标准。分级标准划为3个等级,小粒在2 000粒/L以上,中粒在1 700~2 000粒/L,大粒在1 700粒/L以下。参试玉米品种中子粒大小以中粒品种最多,为60.9%,其次是小粒品种,大粒品种最少。
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陈晓辉1,2,蔡红光1,米国华1,安霞1,田自华2,陈范骏1
Abstract:
采用溶液培养、石英砂培养和纸卷培养3种培养方法,在两个氮水平下研究不同基因型玉米的根系生长差异,比较不同培养方式对植株根系生长的影响。结果表明,不同的培养体系对植株生长性状影响较大,在相同的养分供应条件下,砂培的植株生物量、种子根长度、节根数、节根长度均显著超过纸培和水培。在实验期内(6叶期),砂培条件下氮素供应显著影响种子根总长度;在水培条件下,氮素显著影响节根数量及长度。因此,分析文献中的根系数据时要考虑培养条件,同时要根据实验目标来确定培养条件。
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Abstract:
中国玉米连年丰收,国内市场供应充足,但未来玉米需求会继续扩大,对玉米生产和育种研究提出了新的挑战。回顾历史,中国玉米品种不断提高产量,得益于增强了抗逆(病)性。但在90年代以后,玉米育种目标和育种思路受到困扰。育种者要重视提高品种的抗逆性,通过循环育种和高密度抗逆育种途径培育配合力更高的优良自交系和抗逆性更强的杂交种
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Abstract:
西南区是中国玉米主产区之一,该区域突破性品种少,自然灾害频繁,单产不高、总产不足。只有不断选育出适应西南生态和生产条件的突破性高产、优质、玉米杂交种推广应用,才能迅速提高西南区玉米单产和总产,满足经济发展对玉米的需求。全面分析西南区玉米育种面临的主要问题;对今后的玉米突破性育种目标和技术发展方向等进行了阐述。
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Abstract:
“玉米的祖先是谁”至今是一个富于争论的科学难题。经过几个世纪的探索与研究,产生了许多有关玉米起源与演化的理论假说。对几个影响较大的玉米起源与演化理论假说包括有稃野生玉米起源假说、共同起源假说、三成分起源假说、大刍草直向进化起源假说、大刍草异常突变起源假说、摩擦禾—二倍体多年生大刍草起源假说及其最新研究进展作一概述,并对各个理论假说存在的问题及其合理性解释作简单评述。
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Abstract:
保护性耕作是防止田间扬沙、减轻水土流失的有效耕作方式之一。本试验对保护性耕作条件下玉米不同种植密度、播期及品种进行了研究。通过对产量和其他性状比较,随着种植密度增加产量呈增加趋势,但增幅逐渐减小。密度增加使秃尖长增加、倒伏率升高、百粒重降低、茎粗变细;播期过早过晚对产量、百粒重、穗长均呈降低趋势,且秃尖明显增长。内蒙东部农牧交错区推广玉米保护性耕作技术,应选用生育期短于130 d的高产型品种、密度为6万~6.5万株/hm2、在4月25日前后播种为宜。试验结果为在该地区推广保护性耕作下作物高效栽培提供理论依据。
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Abstract:
通过对2003~2007年全国玉米主要品种推广情况统计数据进行整理,分析不同省份玉米种植面积、品种推广情况以及不同玉米品种推广趋势,从而为玉米审定品种推广过程中的种性监控、审定品种标准样品征集及标准DNA指纹库构建等工作提供指导。
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穆春华1,张发军1,李文才1,孙琦1,丁照华1,王 磊2,孟昭东1
Abstract:
SSR(Simple Sequence Repeat)分子标记技术已经成为玉米常规育种某些性状辅助选择的重要手段,需要对大量个体样本进行标记分析。高效、快速提取植物组织基因组DNA是关键的技术环节。本研究以高油玉米回交世代群体25~30 d单株幼叶为材料,建立以EDTA、CTAB、KCl为主要试剂,结合组织研磨棒液氮研磨为主要步骤的基因组DNA快速提取方法,并探讨了将提取的DNA应用于SSR分子标记辅助选择的可行性。
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吴金凤, 宋伟, 王蕊, 田红丽, 李雪, 王凤格, 赵久然, 蔚荣海
Abstract:
利用1 041个SNP位点对51份玉米自交系进行基因型分析,最小等位基因频率平均值为0.359,多态性信息含量(PIC)的变化范围为0.186~0.375,平均值为0.345;Roger’s遗传距离的变化范围为0.009 2~0.704 1。根据Roger’s遗传距离信息,利用NJ聚类法将51份玉米自交系划分为7个杂种优势群,包括改良瑞德群、瑞德群、兰卡斯特群、旅大红骨群、塘四平头群(或称黄改群)、P群和糯质群,划分结果和系谱来源基本一致。7个杂种优势群的群体间遗传距离变化范围为0.285 0~0.432 1,瑞德群和改良瑞德群之间的遗传距离最近;旅大红骨群和P群之间的遗传距离最远。
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Abstract:
利用人工接种技术,对19个玉米骨干自交系抗5种主要病害进行鉴定研究。鉴定结果表明,19份材料中高抗弯孢菌叶斑病4份,抗纹枯病1份,高抗茎腐病12份,抗瘤黑粉病8份,高抗丝黑穗病3份。
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Abstract:
玉米杂交种的培育过程是杂种优势模式的发展过程,也是杂种优势群的变化过程,杂种优势群和杂种优势模式并不是一成不变的。从美国杂种优势群的发展与演变出发,分析瑞德黄马牙(Reid Yellow Dent)和衣阿华坚秆综合种(BSSS)的起源和历史地位以及衣阿华瑞德黄马牙(Iodent Reid)在美国玉米育种中的历史变迁,认为衣阿华坚秆综合种属瑞德黄马牙种质,衣阿华瑞德黄马牙虽在起源和遗传构成上也均属于瑞德黄马牙,但其杂种优势群已经属于Non-BSSS,与衣阿华坚秆综合种(BSSS)形成两个相对应的杂种优势群,成功培育出一系列商业杂交种。因此应将美国玉米种质中的BSSS与Reid加以区分。
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赵久然; 王凤格; 郭景伦; 陈刚; 刘龙洲, 廖琴; 孙世贤, 陈如明
Abstract:
本项研究利用60个玉米自交系对初选出的158个SSR引物对进行进一步筛选,综合考虑PIC值大小、扩增带型统计的难易及引物的重复性高低,确定bnlg439、bnlg125、phi053、bnlg197、phi072、bnlg238、phi126、bnlg161、bnlg240、bnlg619共10个引物对作为构建玉米自交系和杂交种指纹库的核心引物;同时提出适用于计算玉米SSR指纹图谱概率的公式:P=1/N,对自交系N=n;对杂交种,N=Cn1+Cn2.n为所用引物的等位基因数。
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Abstract:
回顾了近年来国内外利用SSR标记研究玉米的功能基因定位及QTL分析的一些研究进展,着重评述了SSR标记在玉米产量性状基因、干旱耐受性基因、抗病抗虫基因及育性恢复基因的定位及QTL分析的主要研究结果,并对SSR标记在玉米功能基因定位及QTL分析中的应用前景进行了展望。
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Abstract:
通过大田试验设置不同氮肥用量小区,在拔节期前用数码相机拍摄冠层彩色图像,建立数码图像获取信息数据。同时采集植物样品与土壤样品进行分析,分别测定SPAD、植株全氮含量、茎基部硝酸盐浓度、植株体内硝酸还原酶活性4项常规氮素营养诊断指标,分析图像数字化指标如绿光绝对值(G)、绿光标准化值[G/(R+G+B)]、绿光与图像亮度的比值(G/L)、绿光与红光的比值(G/R)与以上4项氮素营养指标的相关性,研究利用数字图像技术进行玉米氮素营养诊断的可行性。
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陈国平1;杨国航1;赵明2;王立春3;王友德4;薛吉全5;高聚林6;李登海7;董树亭8;李潮海9;宋慧欣10;赵久然1
Abstract:
2006~2007年全国出现39块玉米超高产田,绝大多数集中在北纬40°~43°的高海拔地区,其特点是光照充足和昼夜温差大。产量在15000kg/hm2以上高产田的产量结构是79725~84630穗/hm2,每穗560~588粒,千粒重347~359g,穗粒重200g左右。高产配套栽培技术是生态条件优越地区,采用良种,合理密植,科学施肥和及时灌溉。
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才卓; 徐国良; CHANG Ming-tang?鄢; 路明(译); 张洪艳(校)
Abstract:
介绍了玉米单倍体的发展历程、玉米单倍体诱导和加倍方法的研究进展,对单倍体育种应用价值和前景进行了评述。
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Abstract:
以增强适应性为主线,以优异种质引进、创新与利用为基础,坚持“大规模、多地点和持续性”的育种思路,实施多地点、高密度、少施肥和少灌水的技术路线,选育出陕单609玉米品种。陕单609具有高产稳产、耐密植、抗旱、品质优良、产量潜力大和适应性广的特点。分析陕单609玉米品种的选育背景和育种过程,总结玉米自交系91227和陕单609玉米杂交种的特征特性。玉米品种改良要重视外来玉米种质的利用,强化育种环境的选择压力,创新玉米品种的推广方式。
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Abstract:
从高亲和性和低亲和性K+吸收两个方面较详细介绍了K+营养的吸收机制。高亲和性K+吸收机制包括H+-K+交换ATPase、K+-ATPase、H+-K+ symporter和Na+-K+ symporter;低亲和性K+吸收机制也被称为“协助扩散”,研究表明是通过K+通道进行的,但K+通道的确切结构尚无定论。综述了植物K+吸收的调节,并对相关问题进行了展望。
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Abstract:
转基因技术的应用已成为国内外玉米育种的重要手段,其产业化为全球玉米种业发展和玉米生产方式带来变革,对粮食安全、生态安全和农民增收给予了重要保障。本文针对玉米遗传转化和新产品创制进展进行评述,对今后我国玉米转基因技术研发及其应用进行展望。
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Abstract:
采用染色体步移技术(Genome Walking)分离转Bt-pta-bar基因玉米JL937的插入位点侧翼序列,获得了615 bp的5'端边界序列。据此序列设计特异性引物,建立了JL937玉米的特异性定性PCR检测方法,可特异性地从JL937玉米中扩增出221 bp的产物。此方法具有特异性强、稳定性好的特点,适用于JL937玉米的定性检测。
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Abstract:
利用转基因技术对玉米进行遗传改良,培育出具有不同特殊优良性状和不同用途的玉米品种,为解决目前玉米生产上的众多问题提供了一条行之有效的新途径,并显示出巨大的作用和潜力。对花粉管通道法转化机理及其在玉米基因工程改良中的应用情况进行综述,分析了该方法的优点及存在问题,并对其应用前景进行展望。
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Abstract:
介绍了辽单565的特点,就辽单565的成功选育提出了玉米育种中涉及到的育种目标、选育方法、杂种优势模式等方面思路。
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丁照华,杨菲,刘治先,刘朋,穆春华,李文才,孙琦,张发,孟昭东
Abstract:
超高产、多抗性、优质玉米新杂交种鲁单7045(LD7045),组合为齐3925×Lx9311。介绍了玉米新杂交种鲁单7045的选育背景、选育过程及品种特征特性等,提出了育种目标、选系技术与方法、杂种优势模式等方面的创新思路。
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苏俊,李春霞,龚士琛,闫淑琴,宋锡章,李国良,扈光辉,王明泉
Abstract:
试验选用地方常用自交系甸骨11A、红玉米、长3、Mo17(未改良自交系)和导入热带玉米种质选育的8份自交系(改良自交系),每份改良自交系分别选定2个测验种,配制16个杂交种(改良杂交种),未改良系与选定2个测验种组配的杂交种(未改良杂交种)作为改良杂交种的相邻对照,对比法设计。改良自交系和未改良自交系、改良杂交种和未改良杂交种的性状观测值作为一对数据,按成对资料统计方法分析,t测验。结果表明:甸骨11A导入Suwan1、5-56的改良自交系与红玉米杂种优势较高,红玉米导入Suwan1、EVT5的改良自交系与甸骨11A杂种优势较高,长3导入Suwan1、墨黄9的改良自交系与海014的杂种优势较高。改良自交系主要性状变化表现为生育时期延后、单株产量增加。未改良自交系熟期越早,改良自交系及改良杂交种生育时期延后时间越长,改良自交系单株产量增加幅度越大。改良自交系及其改良杂交种的玉米大斑病、茎腐病的抗性有了较大提高。
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Abstract:
玉米穗上节间长度是影响冠层结构的主要因素,分析其遗传特点对于改善玉米植株群体结构、提高光合效率具有重要意义。以豫82×沈137的229个F2单株为作图群体,构建了具有212个位点的SSR标记连锁图谱,图谱总长度为1943.8cM,平均间距8.76 cM,通过229个F2∶3家系穗上节间距的鉴定和QTL定位分析,共检测出与节间距有关的14个QTL,分布在第1、2、3、4、7、9染色体上,未检测到控制穗上5个节间距的共同QTL。穗上第3节间距的qThiIL3、第4节间距的qForIL3和第5节间距的qFifIL3标记区间相同,贡献率在8.89%~16.36%,可能为控制节间距的一个主效QTL。
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王元东; 段民孝; 邢锦丰; 王继东; 张春原; 张雪原; 赵久然
Abstract:
以耐密植为目标的理想株型育种是快速提高玉米产量潜力的重要途径之一。综述了玉米理想株型的概念、株型主要形态性状构成因子及其遗传规律。讨论了未来理想株型育种注意的几个问题。
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Abstract:
以对生玉米自交系H4D、8701D自交授粉12 d的幼胚为材料,分别在含不同浓度外源生长素(NAA)的脱分化培养基上诱导,筛选II型愈伤组织,分别转入不同浓度NAA的分化培养基上诱导出芽。芽点出现开始,在解剖镜下剥取顶端分生组织,电镜扫描观察叶原基形态,并用ELISA反应测定顶端分生组织细胞分裂素6-BA、ZRs、DHZRs、iPAs和生长素IAA、NAA含量。结果表明:外源生长素NAA可调控对生基因型玉米幼苗叶原基转换为互生叶原基类型,NAA浓度越高、处理越早,出现互生叶原基的频率越高。ELISA测定结果显示,不同叶序类型组培苗生长点生长素含量的增加是外源生长素的吸收累积造成的,内源细胞分裂素及内源生长素的含量并未明显改变;相同叶序类型的叶原基其生长点CTK/AUX比值相同;降低CTK/AUX值可导致叶原基分化类型从对生向互生转换;解除外源激素诱导作用,组培苗生长点CTK/AUX值的恢复可导致叶原基分化类型返回起始叶原基类型;玉米组培苗CTK/AUX值调控叶序类型转换的阈值与玉米不同叶序类型实生苗生长点内源CTK/AUX值的阈值相同,进一步证实了生长点CTK/AUX值是控制玉米叶原基分化类型的关键因素。
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王宏伟, 吕颖颖, 梁业红, 史振声, 李博, 葛云侠, 张世煌
Abstract:
利用农杆菌介导法将抗草甘膦基因(ssu-G2-aroA)转入优良玉米自交系R18-599和齐319,侵染后的愈伤组织转至潮霉素浓度为10 mg/L的筛选培养基上,继代筛选3轮,每轮3周;得到的抗性愈伤组织在含有潮霉素浓度为3 mg/L的分化培养基上进行分化,R18-599获得30株再生植株,齐319获得18株再生植株。经PCR鉴定后共得到7株转化抗性植株(4株R18-599、3株齐319)。经PCR-Southern及RT-PCR检测结果表明,ssu-G2-aroA基因已稳定整合到了玉米基因组中,并在RNA水平上得到表达。
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Abstract:
淹水胁迫是玉米生产遭受的主要逆境之一.淹水胁迫使玉米植株气体扩散受阻,叶片细胞膜脂过氧化加剧,MDA含量积累,保护酶系统受损,叶绿体降解,光合速率下降.玉米可通过生理生化机制的调节来适应淹水胁迫,包括玉米植株生长发育、形态结构、解剖结构产生明显变化,在呼吸代谢、光合作用、抗氧化系统和内源激素等方面也发生相应变化.本文从形态学、生理学、生物化学和分子生物学等方面综述玉米耐涝机理研究进展,为玉米耐涝性研究和耐涝玉米新品种选育提供参考.
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Abstract:
玉米经济是玉米生产发展到一定阶段的产物,在促进国民经济发展中的地位日益重要。因此,有必要对中国玉米经济问题研究进行回顾和梳理,为我国玉米产业的健康有序发展提供参考。本文对目前主要的代表性观点进行简要的评述,在此基础上提出有待进一步完善和研究的领域。
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Abstract:
简述了玉米雄穗的形态结构、生理学功能,并对雄穗对产量的影响、与植株抗病虫性、田间群体透光性的关系以及玉米雄穗的遗传效应与模型研究进行了综述。
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Abstract:
对黑龙江省感染玉米弯孢菌叶斑病的叶片进行采集,利用组织分离法对病原菌进行分离,并进一步单孢纯化,经形态学特征并结合真菌核糖体(Internal Transcribed Spacer, ITS)序列分析确认病原菌为新月弯孢菌(Curvularia lunata)。细胞壁降解酶和漆酶活性测定显示,病原菌可产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、纤维素酶(β-1,4-内切葡聚糖酶,Cx)和漆酶(Laccase),PG和PMG的活性在第4天有一个峰值,在第10天PG有一个小峰值;而Cx的活性较低且变化幅度不大。新月弯孢菌生长到72 h漆酶酶活达到最高峰,随后酶活逐渐下降;各种酶可连续产生,首先是漆酶酶活迅速增加,其次是PMG,再次是PG,而Cx的变化较小。研究首次发现新月弯孢菌产漆酶,推断其可能也在病菌侵入过程中发挥了重要作用。
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李运朝1, 2; 崔彦宏1; 王元东2; 赵久然2; 郭景伦2; 段民孝2; 杨国航2; 邢锦峰2
Abstract:
介绍了国内外关于玉米抗旱性鉴定原理、方法、指标、研究的现状、进展和存在的问题,并从作物遗传育种学的角度,指出了今后玉米抗旱性鉴定研究的发展方向。
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Abstract:
以授粉后1 d的玉米胚囊为外植体,通过改进胚囊分离方法、优化培养基激素成分,开展玉米受精胚囊的体外培养研究,建立玉米受精胚囊的离体胚胎发生及植株再生体系。结果表明,胚囊外植体获得形态正常胚的比例、胚再生为植株的比例均大大提高。经离体培养,约20%的玉米受精胚囊可以获得完整植株,建立了玉米受精胚囊的离体胚胎发生及植株再生体系
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Abstract:
根据多态性水平、染色体位置等信息从公共数据库上筛选了48个玉米核心SNP位点。利用48重-SNPLex分型系统对105份玉米自交系进行SNP基因分型分析,探索SNP标记在玉米品种鉴定中的应用前景。结果表明,48个SNP位点中有42个位点峰型正常;PIC值在0.019~0.375之间,平均为0.242;任何两份自交系间的遗传距离均在0.015以上,即42个SNP位点的基因分型数据信息可以将105份自交系材料区分开。
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王彦玲1,3,卫文星2,铁双贵2,3,王延召2,3,朱卫红2,3,岳润清2,3,齐建双2,3
Abstract:
采用SSR标记对我国核心种质郑58和掖478进行基因组差异性分析。结果表明:200对引物中有57对引物具有多态性,多态性标记比率达到28.5 ,遗传相似度为71.5 。200对引物共计扩增出424个SSR等位性片段,其中有113个多态性等位片段,遗传杂合度为26.7 ,遗传相似度为74.3 。SSR多态性标记在不同染色体上呈现不均匀性分布,在同一染色体上不同区域分布密度不同,具有多态性标记集中区域,基因组差异可能与自交系配合力变化有关。
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肖木辑1,2,李明顺1,李新海1,Maria Luz GEORGE3,张世煌1
Abstract:
利用SSR标记分别对东北春播和黄淮海夏播玉米产区主要自交系的遗传多样性进行分析,并在此基础上对东北和黄淮海地区的玉米种质利用模式进行比较。东北地区利用的种质类型比较丰富,包括PA、PB、旅大红骨、Lan.和塘四平头亚群,利用的杂种优势模式以PA×旅大红骨为主,在生育期较短的玉米产区Lan.×塘四平头是很重要的利用模式,在黑龙江省和吉林省北部地方种质发挥了重要作用。黄淮海夏播玉米产区利用的种质主要是PA、PB和塘四平头亚群,利用的杂种优势模式以PA×塘四平头为主。PA×PB杂种优势模式呈现上升趋势,有利于实现跨区域整合玉米种质的杂种优势群和模式。
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亢振军1,2,尹光华1,刘作新1,张法升1,2,关莉3,曲威1, 2
Abstract:
依据CROPWAT模型结合田间补灌试验资料,采用作物水分响应模型研究辽西半干旱区玉米生育期产量与水分的关系。结果表明:不同生育期水分影响玉米产量依次为灌浆期>开花期>拔节期;实现玉米高产应选择的补灌时期以拔节期+开花期+灌浆期组合为佳,补灌定额为135 mm;实现水分高效利用则选择开花期+灌浆期补灌,灌水定额为90 mm。
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Abstract:
用电子克隆的方法得到玉米隐花色素的cDNA全长序列,发现该基因包括4个外显子和3个内含子,其表达产物与水稻、大麦等具有较高的相似性。
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Abstract:
介绍了高直链淀粉玉米研究的发起,综述了育种和生产等方面国内外研究现状;阐述了目前高直链淀粉玉米在育种中存在的问题;提出了利用转基因技术获得高直链淀粉玉米的思路;展望了高直链淀粉玉米的发展前景。
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Abstract:
本研究从DNA提取、PCR扩增、电泳检测等环节对SSR技术进行了优化,最终建立一套完善的适用于玉米品种鉴定的SSR标准体系.并以玉米杂交种农大108的纯度鉴定为例,探索了该体系在玉米杂交种鉴定中实际应用的可行性。
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Abstract:
利用生物信息学方法从玉米的基因组中鉴定出10个CBL基因,并对这些基因的染色体分布、进化、蛋白基序、顺式反应元件进行了系统分析。结果表明,玉米的CBL基因分为3个不同的进化类群,在基因组中的分布是不均匀的,而且都含有响应逆境信号的不同顺式反应元件。玉米CBL基因预测编码的蛋白都含有3个EF-手型结构,而且被预测定位在不同的细胞组分中。说明它们可能参与玉米的逆境响应过程,而且在功能上各不相同。
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Abstract:
以4个青贮玉米品种(品系)为试验材料,研究了4种种植密度对青贮玉米生物产量和部分农艺性状的影响.结果表明,不同品种之间生物产量差异显著,依次为东青001、东青1号、东青01和阳光1号;不同种植密度间的生物产量存在极显著差异,供试材料的最佳种植密度均为7.143万株/hm2,但品系与密度互作之间差异不显著.种植密度对青贮玉米的株高影响不大,株高的差异主要由品种自身特性决定;随着种植密度的增加青贮玉米的茎粗逐渐减少。
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Abstract:
美国是全球第一大玉米生产国、消费国和出口国,玉米生产水平和科技水平都十分先进。我国与美国自然条件有许多相似之处,玉米生产水平和科技水平有较大差距。本文深入分析了美国玉米持续增产的因素及其对我国的启示,为提升我国玉米生产和科技水平提供参考和借鉴。
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Abstract:
Mutator(Mu)转座子是已发现的植物中转座活性最强的转座子,其较高的转座频率以及趋向于插入单拷贝功能基因转座的特性,使其成为构建玉米突变体库的一个主要方法。当前玉米B73品系基因组测序已经基本完成,利用反向遗传学方法,研究玉米基因的功能更为方便。文中简要介绍Mu转座子的结构特征以及Mu的分类,介绍3种克隆Mu转座子标签插入位点侧翼序列的技术,对Mu研究所存在的问题进行分析,展望Mu的应用。
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Abstract:
关联分析为优异基因和等位基因的发掘提供了新的思路和途径。分析了关联分析在玉米遗传学中的应用过程,并总结各研究所得到的结论。随着分子生物学和基因组学的飞速发展,关联分析方法的应用必将对玉米的遗传改良和种质创新发挥重要作用。
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白光红1,2,杨小红2,李林2,任元2,高玉峰2,章建新1,严建兵2,李建生2
Abstract:
以玉米杂交种豫玉22的父母本综3和87-1构建的294个玉米F9∶10家系为材料,通过北京上庄(2006年)和昌平(2007年)两年随机区组田间试验和分子标记分析,研究了玉米子粒体积和比重两个重要产量性状的遗传变异。采用复合区间作图法,2006年定位到了与子粒体积和比重相关的5个QTL,2007年定位到了与子粒体积和比重相关的10个QTL,有3个QTL两年均检测到,其中5个QTL与子粒体积相关,7个QTL与子粒比重相关。
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Abstract:
土壤盐碱化是影响玉米产量的重要非生物因素之一。用200 mmol/L NaCl溶液对耐盐玉米自交系E28进行盐处理,提取叶片可溶性蛋白质进行双向电泳,并用ImageMasterTM 2D 6.00软件分析,探究玉米的耐盐机理。结果表明,盐胁迫处理后共有10个有明显差异的蛋白点,其中4个表达上调,6个表达下调。质谱分析和数据库搜索鉴定出应激反应蛋白和类囊体腔19 KDa蛋白,可能是盐胁迫后植物营养生长及光合作用受到影响的结果。
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Abstract:
以不同抗倒伏性的2个品种为材料,研究了化控技术对玉米植株抗倒伏性状、农艺性状及产量的影响。结果表明,化学调节剂能降低植株高度、穗位下部节间长度、穗高系数,节间直径、茎粗系数、干重、干物质百分比、单位茎长干物重、粗纤维含量、气生根和总根数显著增加。茎秆抗倒伏性状与农艺性状密切相关,化控处理降低了空秆率和秃尖长,提高了行粒数和穗粒重,最终提高了产量。化控处理对非抗倒伏品种郑单958的产量增加尤为明显。
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Abstract:
根据抗虫玉米MON89034外源插入片段5’端与植物基因组连接区序列设计特异性引物,并进行PCR扩增,预期产物大小为455 bp。以zSSIIb基因作为内标准基因,建立了转基因玉米MON89034转化体特异性定性PCR检测方法。对该方法进行重现性、特异性和灵敏度测试,结果表明:该方法能够特异性检测出MON89034转化体,以100 ng DNA为模板,该方法的检测灵敏度达到0.1%,约为40个起始模板拷贝。复合PCR检测结果还表明,在同一PCR反应管中可实现对zSSIIb基因和MON89034的同时检测。