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    2024年第32卷第4期
    • 曹春琪,刘永忠,马克军,杜雷,辛旺森,张豪,余昌平

      2024,32(4):1-5,12, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240401

      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。结果表明,[Sh5-1×(Tuxpeno×comiteco)⊗⊗]×Sh5-1(L1)、(墨白94×Sh5-1)×Sh5-1(L4)、墨白94群体(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。结果还表明,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。

    • 马延华,孙德全,李绥艳,林红,潘丽艳,范金生,李东林,杨国伟

      2024,32(4):6-12, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240402

      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,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诱导系,利用诱导系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、诱导率高、抗玉米主要病害、抗倒伏、子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。

    • 韩小花,晋玉宽,周波,刘康,廖勇,范艳萍,田雯,王振华

      2024,32(4):13-18,30, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240403

      Abstract:

      利用SDS-PAGE和荧光定量PCR,研究shrunken2(sh2)突变体子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。结果表明,与郑58相比较,sh2中氨基酸组分变化与opaque2(o2)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19-kDa 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prolamine-box binding factor (PBF)表达量升高,opaque2(o2)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。

    • 孙泽丹,曾世荣,孙小孟,王亚鹏,王哲,杨琴

      2024,32(4):19-30, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240404

      Abstract:

      富含亮氨酸重复的类受体激酶(leucine-rich repeat receptor-like kinase,LRR-RLK)能够调节植物的生长发育、参与激素信号传导、抵御各种逆境胁迫,它是植物中已知最大的跨膜类受体蛋白激酶(receptor-like kinase,RLK)家族。SIF是LRR-RLK家族中的一个亚家族,该亚家族在拟南芥和棉花中被证明参与逆境胁迫。利用生物信息学方法对玉米B73基因组的LRR-RLK家族进行全基因组鉴定、系统进化、染色体定位和基因结构分析,基于LRR-RLK家族的分类结果,选择第Ⅰ亚家族SIF作为研究对象,分析该亚家族成员组织特异性表达以及对逆境胁迫的响应模式。结果表明,玉米LRR-RLK基因家族包含249个成员,这些LRR-RLK基因非均等地分布于玉米10条染色体上。系统进化分析可将其分为15类,各亚家族基因数量分布由1~51个不等。基于转录组数据的表达模式分析表明,玉米SIF亚家族基因在不同组织及逆境胁迫下的表达量不同,发现了多个可响应非生物胁迫(干旱胁迫、冷胁迫、热胁迫和盐胁迫)和生物胁迫(玉蜀黍平脐蠕孢、禾谷镰孢、瘤黑粉菌和蚜虫)的SIF基因。

    • 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

      2024,32(4):31-38, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240405

      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,对其育种应用研究鲜少报道。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子粒品质分析发现,与对照相比,全部Ae1-5180近等基因系直链淀粉含量显著提高,同时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,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。

    • 刘鸿,张富来,田慧娟,胡梦婷,丁舒琦,乔楠,张丹

      2024,32(4):39-45,54, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240406

      Abstract:

      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趋势;根冠比、电导率、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性与过氧化物酶(POD)活性呈先上升后下降趋势;盐害指数与脯氨酸(PRO)含量呈上升趋势。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。

    • 唐彧哲,晋永芬,吴凌波,闫东,张雪梅,李斐

      2024,32(4):46-54, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240407

      Abstract:

      基于两年大田试验数据,系统分析和评价红边位置算法在估测叶绿素时的稳定性。结果表明,最大一阶导数(FD)和拉格朗日内插法(LAGR)受双峰现象的影响不能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,可为今后大面积玉米养分精准监测提供理论和技术基础。

    • 赵花荣,任三学,张玲,田晓丽

      2024,32(4):55-64,76, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240408

      Abstract:

      基于2019-2022年夏玉米播期试验资料,分析夏玉米生理成熟后延迟收获对子粒农艺性状改善、增产效应。结果表明,早播10 d至晚播20 d处理的有效灌浆结束日均比生理成熟期延后,子粒有效灌浆持续日数依次比其花后10 d至生理成熟期日数延长28~9 d,播期每推迟10 d延长日数减少6.3 d。子粒农艺性状有明显的改善,百粒重、穗粒重提高,子粒增产效应明显,理论产量增产率16.95%~7.66%,增产量1 960.36~681.51 kg/hm2,对照增产最多,比晚播10、20 d增产粮食多2.4~2.9倍。为华北地区提高气候资源利用效率和粮食生产提质增效提供参考。

    • 戎福海,孔融,周丙月,白雪峰,冯德华,田兴云,刘海,陆海玲

      2024,32(4):65-76, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240409

      Abstract:

      通过对玉米品种农艺性状的分析,筛选出对产量影响最大的农艺性状和适宜在特定生态区种植的品种,为后续的品种推广和生态区种植提供理论基础。在2020、2021和2022年3个不同年份间分别种植16个玉米品种(L1~L16),对小区产量、株高等重要指标进行记载。方差分析结果可知,除穗长的品种与年份互作效应(L×Y)、穗行数和千粒重外,其余性状的品种效应(L)、品种与年份互作效应、年份效应(Y)均呈极显著差异(P<0.001)。GGE分析显示,L6(武农科1号)在酒泉市2020和2021年适应性最强,L10(五谷652)在酒泉市2022年的适应性最强;小区产量高且较为稳定的是L6(武农科1号)、L7(RF699)、L13(德圣358)等。相关性和主成分分析可知,小区产量与其余农艺性状之间均呈正相关。L6(武农科1号)、L7(RF699)、L13(德圣358)等品种的产量适应性和稳定性俱佳且其余农艺性状表现较优,适宜在本试验所选择的试点进行推广种植。

    • 慕丽,赵泽钰,朱英华,卞仕乐,王成雨

      2024,32(4):77-84, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240410

      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,2020-2021年在安徽农业大学皖北试验站进行大田试验,分析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,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,净光合速率在子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。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。

    • 石纹碹,谭金芳,李岚涛,张倩,王宜伦

      2024,32(4):85-91,109, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240411

      Abstract:

      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)、5叶期一次性施肥(T2)和10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,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。结果表明,鹤壁和原阳T1处理产量最高,分别为12 700 kg/hm2和10 945 kg/hm2,但与T2处理间差异不显著,较T3处理分别提高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处理叶片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处理土壤氮素依存率低于T2和T3处理。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。

    • 辛江风,明博,薛贝贝,杨宏业,郭慧荣,冯大云,谢瑞芝,王克如,侯鹏,李少昆,禄兴丽

      2024,32(4):92-101, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240412

      Abstract:

      为了探究随机森林算法在春玉米氮营养指标预测精度,于2021-2022年在东北地区进行氮肥梯度试验,以迪卡159为试验材料,设置10个施氮水平,利用无人机搭载多光谱分别在小喇叭口期(V9)、大喇叭口期(V12)和抽雄期(VT)获取遥感数据。利用19个植被指数分别构建地上部生物量(AGB)、植株吸氮量(PNU)、叶面积指数(LAI)和比叶氮(SLN)模型。结果表明,随机森林算法在预测AGB和LAI有较高的精度,R2分别是0.83和0.9。通过相关分析,LAI、AGB、PNU及SLN与结构不敏感色素指数(SIPI)相关性最高,相关系数分别为-0.75、-0.70、-0.84和0.63,SIPI在4个模型中重要性均最高。研究结果表明,随机森林算法在春玉米氮素监测中具有一定的发展潜力,SIPI在氮素监测中有重要作用,研究结果可为春玉米氮素营养监测提供参考依据。

    • 那明慧,赵睿杰,陈晓旭,王作英,高增贵

      2024,32(4):102-109, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240413

      Abstract:

      近年由青霉Penicillium spp.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。本研究开展玉米抗青霉穗腐病的接种鉴定,连续3年(2020-2022)在不同环境下比较分析花丝喷雾法、花丝通道注射法、子粒注射法、牙签法等接种方法对玉米青霉穗腐病抗性鉴定的效果。结果表明,子粒注射法、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,接种后发病稳定、抗感差异明显、鉴定结果准确。2021-2022年接种鉴定的玉米新品种中,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7.8%、24.1%、28.6%、24.5%、15.0%。

    • 曹言勇,张立立,李慧敏,韩胜博,侯梦薇,段灿星,施艳,张新友

      2024,32(4):110-118, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240414

      Abstract:

      九州镰孢菌(Fusarium kyushuense)是一种重要的植物病原菌,可引起玉米茎腐病。为明确九州镰孢菌的分泌蛋白,运用SignalP 6.0、ProtComp 9.0、TMHMM 2.0、big-PI Predictor、TargetP 2.0等软件对九州镰孢菌全基因组12 225条蛋白质序列进行分泌蛋白的预测和筛选。结果表明,九州镰孢菌195全基因组蛋白中共有539条序列具有典型的分泌蛋白特征,占总序列数的4.41%。信号肽-3和-1位置的氨基酸相对保守,其切割位点属于A-X-A型。分泌蛋白功能注释分析结果表明,九州镰孢菌的分泌蛋白中共有264个效应蛋白,其功能主要涉及细胞壁组分降解。对碳水化合物活性酶类(CAZymes)进行预测发现,九州镰孢菌分泌蛋白组中共有168个碳水化合物活性酶,为进一步探究其生物学特性、致病机制和筛选新的镰孢菌致病效应蛋白奠定基础。

    • 刘照磊,武卉昕

      2024,32(4):119-126, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20240415

      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0.021 9,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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    • 张佳钰, 顾莉丽

      Abstract:

      [目的]农户保护性耕作技术采纳行为增收效应的研究对于推广应用保护性耕作技术以及国家相关政策的制定具有重要的借鉴意义,现有研究中针对推广保护性耕作技术究竟有没有给农户带来真正收益,仍缺乏明确结论。[方法]基于吉林省玉米种植户224份微观调研数据,通过PSM倾向得分匹配法减少回归误差探究各因素与农户玉米种植收入之间的逻辑关系。[结果]农户保护性耕作技术采纳行为对于农户玉米种植收入存在显著的正向影响;农户年龄、劳动力数量、农户是否为党员或村干部、亩均产量、玉米种植面积对农户玉米种植收入均存在显著的正向效应;农户保护性耕作技术采纳行为对增加小规模农户玉米种植收入不显著;对大规模农户玉米种植收入增加影响显著。[结论]通过研究结果分析从降低保护性耕作技术实施成本、多途径增加保护性耕作技术宣传路径、加大耕地流转力度,提升农户经营规模等提出相应对策建议。

      • 1
    • 夏 浩, 程昕昕, 刘怀伟, 刘轶航, 周 毅, 汪建飞

      Abstract:

      【目的】探究光照不足对苗期玉米生长和氮代谢影响,为弱光胁迫条件下的氮生理调控提供参考。【方法】采用白色、灰色、黑色3种不同灰度的薄膜制作遮荫拱棚覆盖模拟遮光率为20%、50%和80%的弱光胁迫,以不覆盖作为对照,研究不同弱光胁迫程度和胁迫时间对苗期玉米农艺性状、光合特性及氮代谢关键酶活性的影响。【结果】结果表明,与对照相比,轻度弱光胁迫促进苗期玉米生长,黑膜处理14 d后根、茎、叶、总重、株高、根长、茎面积及叶面积分别下降48.24%、40.18%、11.57%、32.12%、23.36%、44.43%、59.37%及11.05%。与对照处理相比,黑膜处理下苗期玉米叶片硝态氮显著提高17.74%、游离氨基酸、氮含量下降36.13%、16.56%。此外,黑膜处理下NR、GDH、GOGAT及GS活性下降98.49%、33.33%、33.33%、39.38%。同时,与对照相比,黑膜处理下光合速率下降20.39%,气孔导度、胞间CO2浓度及蒸腾速率分别提高15.38%、73.45%及39.29%。叶绿素在不同处理下也呈现出显著差异,与CK处理相比,黑膜处理下Chl a、Chl b及Chl a/Chl b下降31.53%、20.00%及14.85%。【结论】长期弱光胁迫下会抑制苗期玉米的生长,降低氮代谢循环中关键酶的活性,尤其是抑制NR酶活性,降低叶片硝态氮的转化,造成在叶片的累积。同时,弱光环境下会抑制叶片的光合速率,降低Chl a/Chl b的比值,从而有利于叶片捕获短波长适应弱光环境。因此,本研究为今后探索弱光环境下作物的生长特性、光合特性及氮代谢等研究提供理论基础,为弱光品种的筛选提供参考。

      • 1
    • 何文存, 王安琪, 陈哲, 赵林茂, 石绪海, 曹凤格, 张海军, 丁照华, 李建生, 张春庆, 吴承来

      Abstract:

      确定适宜的播期是实现玉米高产稳产的关键技术环节之一,也是新品种推广过程中要优先解决的重要问题。本研究选用4个玉米新品种在山东省四个地市进行5个播期的产量试验。结果表明:各品种分别在5月5日或5月20日播期的小花分化数、花丝数、小花结实率最高,平均可达908.4个、846.8根、82.3%,是穗粒数提高的重要原因;而花期前后的高温天气和阴雨寡照影响开花授粉,导致6月20日播期的穗粒数减少,各品种较其穗粒数最高值平均降低了158.9粒。由于灌浆期内的高温,使得5月20日播期的千粒重显著低于其他播期;而较高的昼夜温差,显著提高了6月20日播期的千粒重。由于黄淮海地区不同播期复杂气候条件的影响,各品种的产量构成要素也随之发生改变,进而表现为产量的差异。ZT308、TT766、TT66、LD510在四地平均的最高产量对应的播期分别为6月20日、5月5日、4月20日、5月5日,均在5月中旬播种生育期内遭遇异常天气。本研究结果为玉米新品种的推广应用提供了参考价值。

      • 1
    • 张书宁, 唐雪文, 李文龙, 高树仁, 许春锋

      Abstract:

      以86份玉米自交系为试验材料,采用田间试验方法,在灌浆高峰期对玉米株高、穗位高、茎秆基部第三、四茎节的茎粗、节长、穿刺强度等数据进行测定,分析不同品种玉米自交系抗倒伏能力。采用相关性分析、主成分分析和聚类分析,对供试材料进行抗倒伏综合评价。相关性分析结果表明,16个性状间存在不同程度的相关性。主成分分析结果表明,16个单项指标转换成可鉴定玉米抗倒伏能力的5个相互独立的综合指标,其贡献率分别为46.383%、16.889%、11.691%、8.758%、3.891%。聚类分析结果表明,当遗传距离取5.5时,86份玉米自交系被划分为4大类,高度抗倒类群有M017Ht、0h43等14份自交系、抗倒类群有HZ4、8112等40份自交系、易倒类群有东46、NJ8108等27份自交系,高度易倒类群有NJ8358、京t等5份自交系。本研究结果为玉米抗倒伏种质资源的遗传改良和组配抗倒伏杂交种提供借鉴意义。

      • 1
    • 苏博

      Abstract:

      WAK 蛋白家族成员可直接或间接的参与和诱导植物体本身产生防御机制,对植物病原菌的侵入起到了抵抗和杀灭的效果,课题组前期研究获得玉米Zm00001eb009320 基因,隶属于 WAK 蛋白家族。为了探究该基因在抗病中的作用,本研究通过基因克隆技术,构建Zm00001eb009320 基因过表达载体,侵染哥伦比亚野生型的拟南芥植株,筛选得到拟南芥转基因阳性株系,且对其进行两代自交种植后,开展抗病性试验。结果表明:接种丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv. Tomato DC3000, PstDC3000)后,Zm00001eb009320 基因的过表达拟南芥植株体内的水杨酸(SA)信号通路可能被诱导,使得转基因植株对PstDC3000具有一定的抗病效果。本次实验的初步研究结果也为后续探索玉米中Zm00001eb009320 基因的功能及作用机制奠定了理论基础和依据。

      • 1
    • 赖珏利, 刘树森, 张海剑, 郭宁, 石洁, 杨娟

      Abstract:

      为明确异菌脲在玉米拟轮枝镰孢穗腐病防治中的效果,采用菌丝生长速率法测定了包含异菌脲在内的5种杀菌剂对病原菌拟轮枝镰孢的室内毒力,并进一步筛选了新复配组合苯醚甲环唑与异菌脲的最佳复配比例;田间评价了新型复配药剂12%苯醚·异菌脲悬浮剂对拟轮枝镰孢穗腐病的防效。室内毒力测定结果表明,三唑类杀菌剂氟环唑、丙环唑、苯醚甲环唑对拟轮枝镰孢的EC50为0.019~0.045 mg/L,氰烯菌酯和异菌脲对拟轮枝镰孢的EC50分别为3.130 mg/L和4.312 mg/L;苯醚甲环唑与异菌脲按有效质量比1:3进行复配表现出增效作用。田间试验结果表明,与对照药剂和空白对照相比,12%苯醚·异菌脲悬浮剂可显著降低拟轮枝镰孢穗腐病的发病率和发病面积占比;12%苯醚·异菌脲悬浮剂对拟轮枝镰孢穗腐病的防治效果为66.95%,单穗增产率为13.34%,均显著高于对照药剂。以上研究结果表明,异菌脲对拟轮枝镰孢生长有一定的抑制效果,且复配药剂12%苯醚·异菌脲悬浮剂具有防病减损效果,可用于拟轮枝镰孢穗腐病的田间防控。

      • 1
    • 蒋超, 谢世兴, 尹文旭, 董晓旭, 赵海超, 卢海博, 刘松涛, 栗慧, 黄智鸿

      Abstract:

      为了研究鲜食玉米中花青素含量及其对品质的影响,以12个鲜食玉米品种为试验材料,分析不同类型鲜食玉米花青素含量。结果表明,12个品种鲜食玉米花青素含量在0.17~1.88 g·kg-1之间,黑甜糯188的花青素含量最高,澳早60的花青素含量最低;在12个鲜食玉米品种中,可以根据颜色分为四类,分别为白色、黄色、彩色及黑色。不同品种花青素含量随着灌浆进程推进,总体上呈现为先上升后下降的变化趋势,花青素增加的速率为先缓后快。通过测定4种玉米的籽粒花青素,发现其含量在授粉后25d达到最大值。在授粉后9~17d,黑色和彩色品种花青素含量无显著差异,二者花青素含量均大于白色、黄色品种;品质特性方面,各品种籽粒的可溶性糖含量在14.23~26.54 mg·g-1之间;可溶性蛋白含量在7.32~11.02 mg·g-1之间;淀粉含量在49.26 %~66.57 %之间,各品种籽粒的淀粉含量在0.17~1.88 g·kg-1之间。籽粒花青素含量与可溶性蛋白含量之间呈极显著负相关,与淀粉含量呈极显著的正相关。12个品种中黑甜糯188花青素含量最高,综合营养价值最优,适宜作为在冀西北地区推广种植。

      • 1
    • 张翠玉, 徐晓丽, 周长明, 张超

      Abstract:

      以“宏兴990”玉米品种为材料,研究了在盐胁迫下不同施氮水平对玉米苗期玉米的生长情况、生物量、离子稳态、抗氧化酶活性、总黄酮等生理特性的影响。结果显示,正常施氮(T3)能显著促进盐胁迫下玉米幼苗的生长和生物量的积累。高氮(T4,T5)和低氮(T1,T2)处理能显著提高盐胁迫下玉米叶片中SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)和CAT(过氧化氢酶)的活性,但高氮和低氮处理却显著降低了MDA(丙二醛)的含量。盐胁迫下,高氮和低氮均能增加脯氨酸和总黄酮的积累,但却减少了氨基酸和叶绿素的合成。此外,Na+、Cl-和K+的含量随着施氮浓度的增加呈现出先上升后下降的趋势,而NO3-却呈现出先下降后上升的相反趋势。抗氧化酶活性(SOD、CAT、POD)与多项生理指标(脯氨酸、总黄酮、氨基酸、叶绿素、NO3-、Cl-、K+)间存在显著相关性,如SOD和脯氨酸之间呈显著正相关。总的来说,本研究结果为今后在盐胁迫下通过施氮提高苗期玉米的耐盐性提供了理论基础。

      • 1
    • 薛思嘉, 王朋朋, 魏瑞江, 杨梅, 刘园园, 佟鑫

      Abstract:

      河北省是华北地区夏玉米主产区之一,气候变化背景下气候资源也发生了相应改变,研究夏玉米各生育期气候条件的演变特征,对适应气候变化技术与政策的制定具有重要意义。本文利用1981—2022年河北省15个农业气象观测站观测记录,查找夏玉米各关键物候期的出现时间并计算生育期长度,分析气候变化下,夏玉米物候的变化趋势及其与气候条件的关系。结果表明:1981—2022年河北省夏玉米生育期内最低、最高和平均气温增加,气候倾向率分别为0.28℃/10a、0.22℃/10a、0.40℃/10a,降水量增加、日照时数减少,气候倾向率分别为12.7 mm/10a、48.1 h/10a。夏玉米主要物候期呈推迟趋势的站点占多数;营养生长期普遍缩短,而生殖生长期和全生育期普遍延长。生育期内热量资源、降水量呈升高趋势的站点占多数,日照时数、上一月降水量呈减少趋势的站点占多数。各生育期历时与热量、光照资源呈普遍的负相关,而生殖生长期与全生育期历时与水资源呈普遍的正相关。通径分析结果表明平均气温对生育期长度的影响最大,其他气象因子大多通过平均气温对生育期历时起作用。

      • 1
    • 强若雯, 王蒙, 孙慧先, 李前, 秦裕波, 孙博, 李翠兰, 张晋京, 刘杭

      Abstract:

      以吉林省半干旱区漫灌(FP)、浅埋滴灌(DI)和覆膜滴灌(MF)的玉米田土壤为研究对象,采用Bremner法测定土壤有机氮组分的含量,利用荧光定量PCR和高通量测序分析灌溉方式对土壤固氮菌丰度和群落结构的影响。结果表明,与FP相比,MF显著提高了土壤含水量、碱解氮(AHN)、硝态氮(NO3--N)、非酸解态氮(AIN)和氨基糖态氮(ASN)的含量,但显著降低了铵态氮(NH4+-N)、酸解铵态氮(AN)的含量。与DI相比,MF显著降低了酸解铵态氮(AN)的含量。DI和MF显著降低了固氮菌丰度,MF显著提高了固氮菌多样性。三种灌溉方式之间土壤固氮菌群落结构差异明显,AN是影响土壤固氮菌群落结构变化的主要驱动因子,灌溉方式通过土壤氮组分含量的变化间接影响固氮菌的丰度和多样性。综上所述,在吉林省西部半干旱地区,覆膜滴灌更有利于玉米田土壤固氮菌的繁殖,可以从微生物学的角度为合理灌溉制度和氮素调控提供科学依据。

      • 1
    • 符晓, 李丽娜, 祁显涛, 刘昌林, 谢传晓, 朱金洁

      Abstract:

      摘要:寻找更加安全高效的秋水仙素单倍体加倍替代剂是当前单倍体育种的关键技术之一。本研究系统比较了甲基胺草磷、戊炔草胺和氟乐灵等除草剂相对于秋水仙素介导的玉米单倍体幼胚水平的加倍效率,探索出介导玉米单倍体幼胚加倍最佳除草剂及其使用浓度。研究以实验室自交系35Fu、35Mu为诱导受体,以H3背景的双荧光蛋白表达系为父本诱导系,取授粉后18-20 d的单倍体幼胚,分别利用0.2~18 μmol/L的甲基胺草磷、戊炔草胺和氟乐灵进行加倍处理,统计不同处理下单倍体植株的花粉育性恢复情况。研究表明,3种除草剂在不同的测试浓度下均能介导玉米单倍体加倍,甲基胺草磷介导的单倍体加倍率为11.86%~34.43%,戊炔草胺介导的单倍体加倍率为12.87%~28.36%,氟乐灵介导的单倍体加倍率为18.10%~28.30%。其中,6-9 μmol/L的甲基胺草磷介导的单倍体加倍效率最好,效率为34.43%~34.83%,几乎与秋水仙素介导的单倍体加倍效率(35.60%~35.79%)相当。可见,使用微管抑制剂类除草剂可以介导玉米单倍体幼胚加倍,6-9 μmol/L的甲基胺草磷处理是传统秋水仙素处理的最好代替途径。

      • 1
    • 乔江方, 何佳雯, 侯传伟, 张美微, 杨铭波, 韩琳琳, 张盼盼, 李川, 牛军, 郭涵潇, 穆蔚林

      Abstract:

      试验选择黄淮海22个主栽品种为材料,设计三个施氮处理,不施氮处理(N0),70%施氮处理(N1)和100%施氮处理(N2),两个灌水处理,自然降雨(W0)和灌水处理(W1)。研究不同水氮处理对不同类型夏玉米籽粒蛋白质含量,产量及产量构成的影响。通过聚类分析,将22个夏玉米品种分为3类,低产型(Ⅰ)、中产型(Ⅱ)和高产型(Ⅲ)。试验结果表明,高产型玉米品种穗长、穗粗、穗粒数、千粒重、产量等均高于中、低产型玉米品种,且3种类型夏玉米品种在W1处理下的产量较W0处理增加17.99%。水氮处理对不同类型夏玉米籽粒蛋白质组分的影响不同,W1处理增加了Ⅰ、Ⅱ型夏玉米籽粒清蛋白和谷蛋白含量,降低了Ⅲ型夏玉米清蛋白和谷蛋白含量;W1处理降低了Ⅰ、Ⅱ型夏玉米球蛋白含量,增加Ⅲ型夏玉米球蛋白含量;3种不同类型夏玉米籽粒醇溶蛋白含量在W1处理下均低于W0处理。与W0处理相比,W1处理下I、III型夏玉米总蛋白质含量较高,而II型夏玉米总蛋白质含量低于W0处理。此外,在70%氮肥处理和灌水条件下,3种类型夏玉米产量均最高,由此说明在W1N1条件下可获得最佳产量。

      • 1
    • 李婷婷, 郭 瑞, 王江浩, 黄冀楠, 张 芳, 张全国, 魏剑锋, 李兴华, 宋 炜, 郭晋杰

      Abstract:

      利用地方种质改良骨干材料,充分挖掘其育种潜力,对改善我国种质遗传基础狭窄和骨干自交系同质化等问题具有重要意义。本研究利用第三次全国种质资源普查中收集于河北省各个县市的共246份地方种质,对其表型进行分析。结果显示,246份玉米地方品种遗传多样性丰富,籽粒颜色分为10种,籽粒形状分为4种。各个性状的变异幅度不同,其中分蘖数变异最大,变异系数达到111.34%。株高和穗位高,叶片数,穗上叶片数,雄穗分支数,穗长,穗粗,行粒数呈现极显著正相关。主成分分析结果表明,3个主因子(特征值大于1)为株高和穗位高、雄穗分支数以及穗行数,共表现出65.435%表型变异。聚类分析将246份玉米地方种质资源划分为7个类群,各类群的地方种质表型特征不同。类群Ⅰ和类群Ⅵ的株高和穗位较低,果穗较大,适合用于骨干自交系的改良。本研究通过多种途径对玉米地方种质资源表型的多样性进行研究,为今后利用地方种质进行种质创新奠定基础。

      • 1
    • 宫进波

      Abstract:

      为明确新疆玉米施肥规律以及肥料利用效率现状,以期为新疆科学施肥及化肥减肥增效提供基础的数据支撑。于2021-2022年,在新疆玉米主要种植区开展84个田间试验,设置CK(空白对照)、PK处理(缺氮)、NK处理(缺磷)、NP处理(缺钾)和NPK处理(全肥处理),系统分析当前生产条件下玉米氮、磷、钾肥料利用效率、农学效率、产量反应、养分积累规律特征以及土壤肥力对肥料利用效率的影响。新疆玉米种植区,氮、磷、钾肥利用率分别为41.79%、22.87%和65.06%,农学效率为14.18、14.84和22.71 kg/kg。玉米氮磷钾产量反应分别为3934.62、2268.03和1758.44 kg/hm2。每形成100 kg玉米籽粒需氮(N)2.53 kg、磷(P2O5)0.78 kg、钾(K2O)2.11 kg;玉米氮肥利用率与磷肥施用量呈极显著负相关(相关系数为-0.307)。产量与氮肥、磷肥施用量呈极显著正相关(相关系数分别为0.621和0.293)。玉米磷、钾肥利用率和产量与土壤pH值呈显著负相关(相关系数分别为-0.351、-0.317、-0.463)。土壤盐碱化是限制新疆玉米产量及其磷、钾肥利用率提高的主要因素之一,未来应结合新疆滴灌技术普及来优化施肥策略,加强盐碱耕地治理,以提高肥料利用效率。

      • 1
    • 邓浩亮, 潘小番, 王勤礼, 肖让, 李斌

      Abstract:

      为探寻陇东旱塬春玉米绿色生态最佳种植模式,本研究春玉米‘富农588’为供试材料,分别于2021和2022年开展了为期两年9个不同处理大田试验,包括普通聚乙烯地膜覆盖(SP)、PE催化降解地膜覆盖(SF)、施用保水剂(SW)、秸秆覆盖(SS)、普通聚乙烯地膜配施微生物菌肥(PM)、PE催化降解地膜覆盖配施微生物菌肥(FM)、保水剂配施微生物菌肥(WM)、秸秆覆盖配施微生物菌肥(SM)和常规露地种植(CK),测定了春玉米不同生育阶段农田土壤贮水特性,收获后土壤容重和孔隙度变化以及春玉米产量及其构成要素、水分利用效率(WUE)等指标。结果表明,保墒措施及配施微生物菌肥可有效提高土壤贮水量,且较单一保墒措施可降低0-40cm土层土壤容重并增加总孔隙度。保墒措施及配施微生物菌肥可有效缩短春玉米无效穗长,增加穗粒数和穗粒重,从而提高产量和水分利用效率。2年试验中,FM处理春玉米产量和WUE最高,其次为PM处理,分别较CK显著提高40.78%、37.67%和38.40%、31.39%。利用主成分分析法对测定指标进行综合评价,PM处理不仅改善春玉米产量构成要素,获得最高产量和水分利用效率,且土壤物理性状较佳,综合得分最高,排名首位。因此,陇东旱塬春玉米利用PE催化降解地膜覆盖配施微生物菌肥是在土壤物理环境条件改善后兼顾春玉米稳产和环境友好生产的种植模式。

      • 1
    • 张盼, 卢道文, 孙海潮, 董文恒, 李永江, 张莹莹, 赵鋆, 史丽丽

      Abstract:

      为探明玉米品种品质性状的演变趋势及在不同生态区间的差异,本研究以2017~2022年参加国家玉米品种审定生产试验的10个生态区677个玉米品种为材料,对其品质性状进行综合分析。结果表明:近年我国玉米品种容重平均为755.6g/L,粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸平均含量分别为10.12%、3.97%、73.9%、0.293%。随时间变化,容重呈增加趋势,年均增加1.67g/L,粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸增加趋势不显著,粗蛋白年均降低0.17%。相关分析表明,容重与粗脂肪含量、粗淀粉含量呈极显著正相关关系,粗淀粉含量与粗脂肪、粗蛋白含量呈极显著负相关关系。聚类分析将我国10个生态区玉米品质性状分为3类,西南春玉米、东南春玉米、热带亚热带玉米生态区粗淀粉含量低而赖氨酸含量较高;东华北地区品种粗淀粉含量高,粗脂肪含量较低;黄淮海夏玉米、北方极早熟玉米区粗淀粉含量中等,粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸含量均较高,不同生态区间品质性状的差异表明加强不同生态区玉米优异种质资源融合,能提高我国玉米品种综合品质性状。

      • 1
    • 马世骄, 赵经华, 孟新梅, 王金茂, 刘锋

      Abstract:

      为了实现农田的快速监测,及时诊断作物的生长健康状况。本文以克拉玛依市春玉米叶片的SPAD作为研究对象,设置了5个不同水分梯度处理下的实验区域,利用无人机获取的多光谱遥感影像进行光谱反射率提取和植被指数的构建,并与SPAD作相关性分析,进行变量筛选。分别以光谱反射率和相关性排名靠前的植被指数作为输入变量,采用偏最小二乘法(PLS),随机森林回归(RF)、萤火虫算法优化随机森林回归(FA-RF)、粒子群算法优化随机森林回归(PSO-RF)构建不同生长阶段的反演模型,探讨不同输入变量、不同模型的反演效果。结果表明:基于不同模型输入变量,在不同生长阶段的同一种模型中精度差异不显著,但不同模型的精度差异较为明显;对于传统的线性回归模型PLS,以波段反射率为模型输入变量的模拟精度较优;对于机器学习模型,以植被指数为模型输入变量的模拟精度较优。对比4种模型综合评价指标,分析发现基于植被指数为输入变量的PSO-RF更适合反演春玉米不同时期的SPAD,其拔节期、抽雄期和灌浆期验证集的R20.914、0.901、0.928,RPD为2.355、2.543、2.655。

      • 1
    • 韩佳蕊, 李昊, 黄馨, 钱步轩, 刘洋, 王梓钰, 吴委林, 张闯

      Abstract:

      玉米是全球最重要的谷类作物之一,其广泛种植和显著适应性使其备受关注。然而,干旱胁迫是玉米生产中面临的主要挑战之一,极大地限制了产量潜力。为了应对这种非生物胁迫,玉米植物进化出复杂的生理和分子反应系统,其中转录因子家族尤为重要。本研究重点探讨了LBD/ASL基因家族在玉米中的功能及其在干旱胁迫响应中的作用。通过全面的生物信息学方法,从Ensembl Plants数据库中鉴定出45个玉米LBD基因,并根据其染色体位置系统命名为ZmLBD1至ZmLBD45。系统进化分析将这些基因分为两个主要类群:Class I和Class II,进一步细分为多个亚组。理化性质分析显示,这些基因编码的蛋白质具有多样的结构和功能特性。基因结构分析揭示了ZmLBD基因家族在外显子和内含子结构上的多样性,并鉴定出10个保守基序。共线性分析表明,ZmLBD基因家族在进化过程中经历了多次基因重复事件,特别是在Class I亚家族中,这些重复基因对玉米ZmLBD基因家族的扩展起到了关键作用。表达分析通过RNA-Seq数据揭示了ZmLBD基因在玉米不同组织和发育阶段的表达模式,尤其是在干旱胁迫条件下的响应。研究结果表明,ZmLBD基因在干旱条件下的表达发生显著变化,显示其在调控玉米对干旱胁迫的适应性反应中具有重要作用。本研究不仅加深了我们对玉米LBD基因家族的理解,还为通过基因干预提高玉米抗旱性提供了新的路径,具有重要的应用潜力。

      • 1
    • 吕智超, 孙日丹, 洪小丽, 刘歆, 孙学奇, 闫晓刚, 张云影, 张彬, 赵蔚

      Abstract:

      吉林省2023年可收集玉米秸秆量为2704.42万吨,资源利用率不到50%,呈现秸秆废弃和焚烧零星分散化趋势,造成资源浪费与生态污染。农户是玉米秸秆处理的第一主体。通过对吉林省市、县玉米秸秆利用现状的调查问卷统计,分析阐述了玉米秸秆利用不合理的影响因素(包括农户认知、成本、玉米秸秆利用渠道和补贴等因素),基于对资源化利用偏好模型的研究,对优化农户玉米秸秆资源化利用提出建议。

      • 1
    • 邓浩亮, 潘小番, 兰雪梅, 王勤礼, 肖让, 滕安国, 雷联

      Abstract:

      基于水肥一体化技术,研究不同水氮组合对带状复合种植模式玉米生理特征、产量、品质和水氮利用效率的影响,以期建立和完善与带状复合种植玉米生产相匹配的水氮管理措施。本研究以玉米“陇单6号”为研究对象,通过田间试验,采用灌水和施氮2因素交互设计,按照农田实际蒸散量(ETc),设置3个灌溉水平:80%ETc、100%ETc、120%ETc(W1、W2、W3),每个灌水量下设置4个施氮量水平:0、230、340、450 kg/hm2(N0、N1、N2、N3),共12个处理。在玉米各生育期测定光合生理指标、生物学特性,收获后测产和籽粒品质并计算水氮利用效率。结果表明:高水中氮组合模式能显著改善玉米生长的水肥环境,提高叶面积指数、根冠比和地上干物质积累量;同一施氮水平或灌溉水平下玉米的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均随施氮量或灌水量增加而提高,且随着生育期持续推移,光合生理特征指标亦呈先上升后下降的单峰型曲线变化;灌水量和施氮量的递增可显著改善玉米品质,然而更高的灌水量和施氮量造成部分品质下降,其中高氮较中氮水平玉米淀粉、粗蛋白、赖氨酸含量分别降低4.61%、17.57%、18.84%,而高水较中水水平玉米粗脂肪、粗蛋白含量分别降低2.74%、17.78%;适宜的水氮配比能提高带状复合种植玉米产量和水氮利用效率,其中N2W3组合玉米产量和经济效益最高,较其他处理增幅为2.80%~149.34%,同时还可获得较高的水氮利用效率。综合考虑产量、水氮利用效率、品质和经济效益等指标,利用主成分分析法进行评价,表明N2W3处理综合效应最佳,即玉米最佳灌溉定额为428.60~493.33mm、施氮量为450kg/hm2,不仅能获得最大产量,还能改善作物品质,提高水氮利用效率。

      • 1
    • 赵新颖, 张淑莹, 肖丹, 刘迎春, 滕星

      Abstract:

      我国是世界上单位面积耕地上化肥施用量最高的国家。然而过量的化肥投入对增产的作用已经不明显,如何提高肥料利用率,如何在稳产的同时提高耕地质量,确保农业可持续发展,已成为国家农业战略调整行动方案的主要内容。 本文系统梳理了秸秆、粪污、新型有机肥料和化肥施用对我国玉米种植的应用研究现状,并就化肥减施条件下各有机措施和化肥的混合施肥对玉米生产和农田土壤的研究成果进行了全面综述,为进一步完善和普及化肥减施以及混合肥料施用综合技术,促进新技术开发提供基础研究支撑。最后,在技术和政策层面,提出了以提高耕地综合生产力为目标,依靠技术引领肥料高效利用,以及按照增产潜力做好区域性的施肥管理的的建议,强调粪污无害化处置后的有机肥应该纳入当地政府还田实施项目中的优先采购产品,以促进本地循环农业良性发展。

      • 1
    • 陈红, 梁雅欣, 李艳秋

      Abstract:

      建设农业强国背景下,黑龙江省作为全国最大的玉米生产基地,为保障粮食安全亟需破解“高产—环境”的矛盾,实现玉米产量稳定可持续增长。基于此,利用黑龙江省13个地市的面板数据,运用超效率SBM模型测算玉米生产环境效率,揭示其时空分布与演化特征,并利用Tobit模型探究影响因素。结果表明:黑龙江省玉米生产环境效率总体处于中等水平,呈现“波动升高,而后波动降低,最后趋于平稳”的三阶段变动趋势,空间分布上表现出“西高东低,北高南低”的特征。农业经济发展水平、规模化水平、财政支农水平、机械化程度、种植结构、产值比重共同影响着环境效率的提升。

      • 1
    • 张盼盼, 乔江方, 李 川, 张美微, 穆蔚林, 郭涵潇, 岑俊娟

      Abstract:

      为探究氮肥减施下外源ABA对夏玉米生长发育的影响,以4个夏玉米品种为研究对象,设置3个施氮水平和2个喷施ABA处理,分析氮肥和ABA对不同品种植株中矿质元素含量、累积分配及其与产量的相关性的影响。结果表明,夏玉米籽粒产量、氮和铜含量分别在N100%、N100%和N80%处理下达最高,施氮对铁、锌有效性无明显影响;喷施ABA后籽粒氮、锰和铁及其他组织锰含量、氮、钾、锰、铁和锌收获指数均显著提高,铁、锌与磷摩尔比显著下降,产量无明显变化;籽粒氮、钾和其他组织钾含量在品种间均表现为郑单958、隆平638>裕丰303、秋乐368,氮、磷和铜收获指数均以隆平638最高,裕丰303和秋乐368的锌有效性最高,秋乐368产量较低。籽粒产量与铜含量显著正相关,与锰和铁含量显著负相关,籽粒锰、铁和锌含量之间均呈显著或极显著正相关。

      • 1
    • 刘文明, 陈虹廷

      Abstract:

      本文选取2020-2022年吉林省15个主栽玉米品种进行种植生产效率测算,运用DEA-SBM模型对吉林省主栽玉米品种的生产效率进行分析。通过描述性统计分析发现,玉米种植在吉林省农业生产中仍占有重要地位,种植面积并没有大幅下降的趋势,而生产资料投入有逐年上涨的趋势,但人工投入有逐渐减少的趋势,同时单位产量变化不大,但农民收入并不乐观;通过生产效率分析发现,吉林省玉米品种生产实践中表现较好的是翔玉998、良玉99、翔玉211、郑单958、泽玉8911和龙高L2;表现优良的几个玉米品种中吉林省本土品种所占比例不高,玉米品种市场竞争力较弱,种业发展水平相对来说较为滞后,但对于非有效玉米品种而言,单纯提高某种生产要素并不能有效改变生产效率,需要全要素合理有效配置,才能实现整体效率的提升。因此,要加大科研投入,提升育种能力、实现规模化生产,加快集约化进程、加强技术示范,优化种植品种,以此提高吉林省玉米品种生产效率及农民收入。

      • 1
    • 王东, 王呈玉, 李明怡, 赵政, 李亓, 刘淑霞

      Abstract:

      为了在土壤磷素有效性方面探索出最佳的秸秆还田方式,本研究基于长期定位试验,设置了秸秆移除(T1)、轮耕翻埋还田(T2)、秸秆碎混还田(T3)、全秸秆粉碎覆盖还田(T4)、留高茬全秸秆还田(T5)、秸秆条带覆盖(T6)和秸秆全量深翻还田(T7),共7个处理。结果表明:(1)秸秆还田可提高土壤速效磷和全磷的含量,促使磷活化系数显著升高,提高土壤磷的有效性。土壤速效磷在T4、T5和T7处理中显著提高了138.92%、171.79%和140.36%。土壤全磷在T4、T6和T7处理中显著增加了31.82%、15.15%和31.82%。土壤磷活化系数在T4、T5和T7处理中显著提高了81.61%、134.31%和81.02%(p<0.05)。(2)秸秆还田可显著降低土壤对磷的吸附能力,提高解吸能力(p<0.05)。秸秆还田后显著降低了土壤最大吸磷量、土壤亲和力常数、土壤吸附缓冲容量、土壤标准需磷量和平均解吸滞后系数,显著提高了土壤易解吸磷含量、土壤吸附饱和度和平均解吸率,其中T4和T7处理土壤供磷能力较强,磷素有效性较高(p<0.05)。综合来看,全秸秆粉碎覆盖还田(T4)和秸秆全量深翻还田(T7)方式是东北西部地区相对最佳的还田方式。

      • 1
    • 刘兴丽, 初征, 陈畅, 王鑫楚, 巩敬锦, 王秋京, 吕佳佳

      Abstract:

      玉米是我国重要的粮食作物,玉米的产量直接关系到我国粮食安全问题。黑龙江地区是气候变化的敏感区域,玉米受气候变化的影响复杂多变,对产量的影响具有不确定性。尽管人们在气候变化对玉米的影响方面做了很多研究,但是对于玉米不同生育期期间的气候资源变化这个重要的玉米生产指标分析不够充分。制约着未来玉米的科学生产。因此,本研究客观的捕获了未来2021-2050年玉米各生育期的气候资源变化,揭示了气候变化影响玉米营养生长和生殖阶段的气候资源变化特征。结果表明:(1)未来玉米出苗-抽雄和抽雄-成熟期均呈减少趋势,其中RCP8.5情景减小更快。相同情景下,抽雄-成熟减少的更多。(2)各生育期中,RCP8.5情景下温度更高,增温速率也更快。相同情景中,抽雄-成熟期温度普遍更高。(3)未来RCP4.5情景下水资源更为丰富,但时空分布也更为不均。

      • 1
    • 王文淼, 高夕全

      Abstract:

      玉米瘤黑粉菌是一种活体营养型病原菌,其可以侵染玉米地上部分的任何器官并产生瘤组织,导致玉米产量大量损失。作为成功侵染宿主的重要手段之一,效应蛋白在瘤黑粉菌的生长发育、致病力的提高、与宿主的互作及干扰或激活宿主免疫等方面具有重要作用。目前效应蛋白的来源、组成和结构特征,及其与宿主互作的机制等方面的理解尚不够系统和深入。本文在简介玉米瘤黑粉菌的基础上,主要综述了瘤黑粉菌利用分泌效应蛋白促进瘤组织的形成、拮抗宿主玉米的免疫反应、调控宿主代谢等功能和分子机制方面的研究进展,有助于更好地去促进对其它活体营养型病原菌侵染植物的机制的理解,从而为利用操控病原菌提高宿主抗性提供新的策略参考。

      • 1
    • 杜娟

      Abstract:

      摘要:枝孢菌危害玉米引起叶枯部位产生橄榄绿霉层,导致玉米品质和产量降低,明确该病菌种类对防治玉米叶枯病具有重要意义。通过稀释分离法对海南、江苏两地玉米枯叶进行分离和纯化,根据病原菌菌落生长速度、颜色、形态等选取17个代表性菌株进行形态学、分子生物学鉴定。选取其中3个代表性菌株C1、C2、C12的孢子悬浮液喷雾接种玉米叶片,观察发病情况,根据柯赫氏法则,对枯叶进行再分离,观察再分离菌株与接种菌株的异同。结果表明:引起玉米叶枯病病原为枝孢属真菌(Cladosporium),在形态学鉴定的基础上,将多基因序列在NCBI数据库中比对及系统发育树分析,确认17个供试菌株分为三类:极细枝孢(C. tenuissimum)、枝状枝孢(C. cladosporioides)、耐盐枝孢(C. halotolerans)。3个代表性菌株C1、C2、C12有伤无伤接种7天后,均引起玉米叶枯,有伤接种发病速度较快,病斑扩展也较快,从病斑处再分离,均可分离出接种菌株。综上所述:引起海南玉米叶枯病的病原菌为:C. tenuissimum、C. cladosporioides、C. halotolerans,其中C. tenuissimum为优势种;引起江苏玉米叶枯病的病原菌为:C. cladosporioides。

      • 1
    • 李汶哲, 王候文, 张润泽, 杨瑞思, 王飞, 罗平, 郝转芳, 张林

      Abstract:

      随着全球气候变暖日益严重,持续高温和极端热胁迫已经成为全球玉米产量下降的重要影响因素之一,筛选与培育耐热玉米新品种可以直接有效的降低玉米热害对产量造成的影响。首先,建立经济高效的玉米耐热鉴定与评价指标体系是玉米耐热品种培育的先决条件,更是耐热育种的前提;其次,发掘耐热性基因,解析玉米对热胁迫反应的分子机制,辅助和推进玉米种质的精准定向改良;最后,应用分子设计育种手段培育耐热高产适应性品种。本文综述了持续高温以及高热胁迫对玉米的危害,耐热鉴定主要评价指标体系与耐热种质资源,玉米耐热性基因发掘与分子遗传研究进展等多方面的研究,为玉米耐热性研究提供依据和参考。

      • 1
    • 马雪娜, 于滔

      Abstract:

      极端温度是制约植物正常生长发育的重要因素,在温度胁迫下,植物会通过重新配置转录调控与代谢网络来保证生存和持续生长。近年来,随着测序技术和质谱技术等生物技术的发展,转录组学和代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后发展起来的新兴学科,有助于鉴定非生物胁迫下植物内的代谢产物和调控基因。本文主要分析了转录组学和代谢组学的技术特点及优缺点,重点就近年来国内外关于转录组学和代谢组学在植物应答温度胁迫(高温胁迫和低温胁迫)方面中的研究进展进行综述,同时针对目前所面临的问题进行了展望,有助于加快解析植物响应温度胁迫的机理,并为未来培育抗逆新品种提供新思路。

      • 1
    • 吴元奇, 李若楠, 李响, 刘霄, 王敬

      Abstract:

      以骨干自交系ZNC442和SCML0849为亲本构建F2:3家系,分别在雅安、宜宾、南充、绵阳等试点播种,针对多个环境的青贮玉米干物质产量和青贮品质进行评价和分析。结果表明,随着播期的推迟,雅安试点青贮玉米生育期缩短且干物质产量减少。绵阳、南充和雅安早春播种试点的酸性洗涤纤维含量和中性洗涤纤维含量较低,粗蛋白含量和淀粉含量较高,青贮品质较好,干物质产量较高;宜宾试点的酸性洗涤纤维含量和中性洗涤纤维含量较高,淀粉含量和粗脂肪含量较低,青贮品质较差。5个环境下F2:3家系的酸性洗涤纤维含量和中性洗涤纤维含量均达到极显著正相关水平,相关系数在0.56-0.88之间;大多数青贮品质性状在雅安晚春播种试点与宜宾试点间的相关性较高。

      • 1
    • 张会芳, 刘桂珍

      Abstract:

      联合体区试是当前我国拓宽品种审定试验渠道重点推进的新举措,河南省2016年成立玉米联合体,其品种于2019年首次进入审定程序。搜集河南联合体历年通过审定的玉米品种数据,对品种产量、农艺、品质性状及抗病性等进行分析,并基于综合得分对品种进行评价和筛选。结果表明,2019-2023年河南联合体试验渠道共170个品种通过审定;联合体试验容量呈不断上升趋势,其品种数量占全部省审品种的比例由2019年的12.8%上升到2023年66.7%,且试验组别多样化。品种农艺、产量及品质性状中,整体上农艺性状变异系数及遗传多样性指数最大,数据离散程度最大、遗传稳定性高,品质性状的变异系数及多样性指数最小,遗传基础较狭窄。品种抗病性分析结果表明,在弯孢霉病、穗腐病、南方锈病方面没有高抗品种,在茎腐病、小斑病、穗腐病方面没有高感品种。相关分析结果表明,大部分产量、农艺性状间存在显著或极显著相关性。基于主成分分析的综合得分表明,郑单819排名第1,其对茎腐病、小斑病、弯孢霉病、瘤黑粉病、穗腐病、南方锈病均有一定抗性。建议继续完善联合体试验监管长效机制、推动品种跟踪评价,以推进种源自主可控。

      • 1
    • 耿学东, 刘淑霞, 张延, 高燕, 张旸, 娄晨晨, 芦怡芳, 徐长洪, 梁爱珍

      Abstract:

      为明晰不同质地土壤微生物、胞外酶化学计量特征及其微生物养分限制特征的差异,本研究对比分析了东北地区农田黑土和风沙土全土、可溶性、微生物生物量碳氮磷含量、胞外酶活性及其化学计量特征。结果表明,黑土碳氮磷含量与碳氮比(C/N)均显著高于风沙土,而土壤碳磷比(C/P)和土壤氮磷比(N/P)则黑土低于风沙土,表明风沙土有机质分解速率快于黑土,且黑土磷素有效性高于风沙土。在0-5 cm土层中,两种质地土壤可溶性碳氮(DOC、DON)、速效磷(AP)含量与碳氮磷总量的变化趋势相同,而黑土微生物量碳氮磷(MBC、MBN、MBP)含量均高于风沙土,但微生物生物量碳磷比与氮磷比(MBC/MBP和MBN/MBP)均显著低于风沙土;5-20 cm土层中,黑土可溶性氮磷比、可溶性碳磷比(DON/AP、DOC/AP)、β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)活性显著低于风沙土,而β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性与BG活性呈相反变化趋势,酸性磷酸酶(ACP)活性均显著高于风沙土;黑土胞外酶化学计量比(EEAN/P、EEAC/P)显著低于风沙土,表明微生物代谢活动受到氮限制,且微生物养分限制预测结果也验证了此结果;黑土向量长度低于风沙土,表明黑土受C限制程度低于风沙土。相关性分析表明,黑土MBC在调节黑土酶活性和酶化学计量的变化上发挥着关键作用,而风沙土酶活性主要受土壤可溶性养分及其化学计量比的影响。本研究有助于揭示黑土和风沙土两种质地土壤微生物和胞外酶之间养分元素循环的特征,为东北地区不同质地土壤养分管理及产能提升提供科学依据。

      • 1
    • 许海涛

      Abstract:

      为探明基于有效积温的玉米自交系叶龄、叶长、叶宽、叶面积、叶干物质的发育动态预测模型与特征参数,以期利用有效积温定量模拟玉米自交系叶片发育动态提供理论技撑。以玉米自交系H025B、K4321为试验材料,2023年春播、夏播两季试验,采用Linear模型、Logistic模型、Exponential模型拟合春夏播玉米自交系叶龄、叶长、叶宽、叶面积、叶干物质基于有效积温的动态方程,且利用实测值与拟合曲线定量分析了春夏播玉米自交系叶片动态发育特征。结果表明:表明基于有效积温构建的Linear模型、Logistic模型、Exponential模型能够精确模拟叶龄生长过程,决定系数(R2)均达到0.97以上,实测值与Linear、Logistic、Exponential方程动态模拟无显著差异,实测值和模拟值具有较高拟合度。基于有效积温春、夏播玉米自交系叶长、叶宽、叶面积、叶干物质Logistic方程的R2最大,F值最高,MSE最低,其拟合度高于Linear方程、Exponential方程,实测值分布于模拟线的两侧但更接近Logistic方程模拟线,Logistic方程可以较好描述有效积温与叶长、叶宽、叶面积、叶干物质增长的拟合关系。相关分析表明春夏播玉米自交系H025B、K4321叶龄、叶长、叶宽、叶面积、叶干物质与有效积温呈正相关关系,相关性达极显著水平,春、夏播玉米自交系H025B、K4321与有效积温的相关程度整体上依次表现为叶龄>叶宽>叶长>叶面积>叶干物质。本研究为不同热量资源条件下玉米自交系叶片发育进程、有效积温需求和积温利用特点提供理论依据。

      • 1
    • 王新涛, 谢淑娜, 杜亚亭, 任玲玲, 张香粉, 陈威, 高宏伟, 段灿星, 郝俊杰

      Abstract:

      利用自然诱发结合人工辅助接种的鉴定方法,对2020、2021和2023年2468份玉米品种进行了南方锈病田间抗性鉴定,并对2023年表现中抗以上439个参试品种进行了RppC和RppK抗性基因检测。结果表明,高抗和抗病品种的比例从0.59%、6.46%(2020年)提高至2.99%、7.2%(2021年)和3.33%、13.13%(2023年);而感病品种占比较高,3年占比分别为53.74%、38.99%和29.5%;3年区试品种中感病及高感品种比例均超过50%。其中439个参试品种221份携带RppC抗性基因,占50.34%;209份携带RppK抗性基因,占47.61%;还有75份同时携带有RppC和RppK基因,占17.08%;有84份未检测到RppC和RppK抗性基因,推测可能携带其他抗性基因或新基因。综上,黄淮海夏玉米区新选育的玉米品种对南方锈病的抗性水平在逐步提高,抗性品种中以携带RppC抗性基因为主,RppK抗性基因次之,育种上应加强RppK抗性基因的转移利用。

      • 1
    • 古莱姆拜尔·艾尔肯, 马合木江·艾合买提

      Abstract:

      以崇州四川水利职业技术学院大田试验为基础,采用农作物模拟模型,研究不同施肥量处理对夏玉米产量的影响以及气候变化对夏玉米产量影响的敏感性分析,探究APSIM 模型对模拟该地区夏玉米产量的适应性。结果显示,APSIM模型对该区夏玉米产量的模拟效果较好,线性回归系数R2分别为0.9525、0.983,归一化均方根误差NRMSE分别为5.567%、7.434%,模拟模型的一致性评价指标D分别为0.972、0.993。基于崇州市气象数据,模拟结果表明N3处理相较于其他几种复合肥处理对夏玉米有较好的增产效应,最佳产量时所需的施肥量为890kg/hm2。其次,年平均温度和降雨量是模型模拟夏玉米产量在不同施肥处理下最敏感的影响因子,其各处理敏感性指数呈正相关。

      • 1
    • 宋鹏程, 胡爱萍, 张芮, 张梅花, 赵霞, 孙丽娜, 蔺宝军, 张雪洁, 薛子钰

      Abstract:

      在甘肃省水利科学研究院民勤试验站以春玉米品种DK818为材料,开展大田试验,对比春玉米生长动态、水分利用效率及产量在不同水(75%~95%θf和55%~75%θf,记W1和W2)、不同供氮(225kg/hm2、150kg/hm2、150kg/hm2+75kg/hm2有机肥,记F0、F1、F2)条件下的变化及影响。研究表明,肥料类型对于玉米相关指标的影响程度大于水分条件;植株生长动态与干物质积累W1要优于W2,W1条件下,F1和F2相较于F0肥料偏生产力提高了53.858%和19.082%,W2条件下提高了50.580%和27.106%;W2一定程度上提升了WUE和IWUE,相较于传统施肥量,F1处理能够提升WUE和IWUE,表现要优于F2处理,且在充分灌水条件下减量1/3配施有机肥表现为抑制作用。因此,施行充分灌溉配施减量1/3传统肥方案,在保证产量的同时能够增加水分利用效率、提高肥料偏生产力,可以响应甘肃河西灌区玉米水氮高效利用的管理措施。

      • 1
    • 陈志英, 胡 健, 韩梦琳, 李文阳

      Abstract:

      探讨花后高温胁迫对玉米光合特性、差异表达基因变化及产量要素的影响。以郑单958、安科985和隆平206为材料,分别于花后进行持续35天高温处理,测定穗位叶光合及叶绿素荧光参数、籽粒产量及转录组测序。结果表明,花后高温胁迫会降低玉米产量、穗位叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光量子产量(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP),升高非光化学猝灭系数(qN)和秃尖长度。与常温对照相比,玉米花后叶片受热胁迫后,三个品种3个比较组合累计获得4281个差异表达基因。花后高温胁迫对玉米的光合作用、细胞代谢、质体膜有显著影响,不利于碳水化合物的贮存、转运和形成,最终导致玉米产量显著降低。

      • 1
    • 胡丽萍, 彭飞飞, 许理文, 田红丽, 张茗起, 葛建镕, 王蕊, 王凤格

      Abstract:

      品种纯度是评价玉米种子质量的重要指标,直接影响着作物产量与农业发展状况。现有的纯度分子鉴定方案不足以满足高通量快速的检测需求。为实现玉米品种的高通量快速分子检测,本研究改良建立DNA高通量快速提取方法常温研磨法,利用该法提取玉米叶片DNA能够在琼脂糖凝胶电泳检测出明亮条带,原快速提取方法碱煮法DNA未检测出条带;常温研磨法DNA的Qubit检测结果是13.2~36.9 ng/μL,满足下游实验需求,而碱煮法DNA的Qubit检测结果是0.2~0.9 ng/μL。利用中国作物学会团体标准发布的纯度InDel标记构建多重纯度检测体系,建立八重PCR体系配合常温研磨法DNA实现了纯度样品高通量快速检测;而碱煮法DNA只能实现单重PCR且电泳峰值明显低于常温研磨法的检测结果。结合常温研磨法快速提取DNA、多重PCR及荧光标记毛细管电泳检测和快速纯度结果判定,构建玉米纯度高通量检测体系,实现玉米纯度的快速检测。该体系可进一步用于农作物的品种鉴定、分子辅助育种等领域,促进高效快捷分子检测技术的发展。

      • 1
    • 周广阔, 杨馨仪, 王芳

      Abstract:

      本试验以玉米品种酒玉308为试验材料,研究不同胁迫处理对玉米萌发期种子萌发和生理生化特性的影响,明晰盐-旱胁迫预处理对不同胁迫的缓解作用。结果表明,与CK相比,在盐-旱复合胁迫(S+D)下,玉米种子的萌发特性最差,处理结束阶段仍处于未生长状态;盐胁迫(S)与干旱胁迫(D)处理下,玉米种子的生长指标下降(P<0.05),生理指标及抗氧化酶基因表达量均显著上升,且干旱胁迫(D)上升最显著,盐胁迫(S)次之。与干旱胁迫(D)相比,盐胁迫预处理(S3D4)下仅玉米种子的萌发指标、抗氧化酶活性、渗透调节物质及细胞质膜透性等生理指标无显著差异。与盐胁迫(S)相比,干旱预处理(D3S4)下玉米种子的生长指标均增加(P<0.05),SOD、POD、CAT、APX酶活性、MDA和H2O2含量都显著降低,芽的分别降低了20.2%、29.9%、25.4%、24.5%、44.3%和39.6%,根的分别降低了24.9%、23.7%、61.1%、45.9%、 37.1%和49.1%;可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量显著降低,芽的分别降低了9.9%、20.8%和73.8%,根的可溶性蛋白和脯氨酸含量分别降低了29.3% 和82.9%,且芽与根的SOD、POD和CAT基因表达量均显著上调。研究表明,干旱胁迫预处理(D3S4)可有效缓解盐胁迫(S)对玉米种子萌发期的损伤。

      • 1
    • 孙涛, 魏贺勤, 程昕昕, 王东兴, 余海兵

      Abstract:

      本研究主要以凤甜188(FT188)、凤甜8号(FT008)2个超甜玉米品种为试验材料,在灌浆期进行温度处理CK(26℃±2℃)、HT(37℃±2℃),探讨了高温胁迫对超甜玉米籽粒性状(粒长、粒宽、粒厚、籽粒体积、果皮厚度)、籽粒重量、含水率以及籽粒主要营养品质(蔗糖、果糖、葡萄糖、淀粉、蛋白质、维生素C)的影响。不同温度比较表明,籽粒的长度、宽度、厚度、籽粒体积、籽粒鲜重、干重,籽粒蔗糖、葡萄糖、淀粉含量在HT与CK有较为显著的差异。品种间比较表明,FT188和FT008在同等温度条件下各项指标差异不明显。结果表明,高温胁迫加快超甜玉米籽粒成熟的时间,使籽粒粒长、粒宽、粒厚增加,导致籽粒体积膨大,果皮变厚,并加速籽粒水分流失;同时,高温加速了籽粒中果糖、淀粉、蛋白质的合成,但减少了籽粒中蔗糖、葡萄糖、维生素C含量。

      • 1
    • 张兰迎, 李学杰, 张桂阁, 李敏敏, 赵阳, 吴明泉, 邱牧, 张正睿, 赵杨

      Abstract:

      本研究通过前人研究对比比较了氟乐灵、甲基胺草磷、拿草特等3种常用的除草剂对玉米单倍体的加倍效率,并对除草剂乙草胺、双酰草胺、萘丙胺、苯噻酰草胺、氯苯胺灵及组合对玉米杂交种H112/吉A22、吉A22/DH6105单倍体的加倍率进行了实验研究。研究表明,不同浓度的氟乐灵、甲基胺草磷、拿草特其加倍率有显著差异,且随浓度的增加,加倍率呈现出先上升后下降的趋势,其中,5、10、10 μmol/L的氟乐灵、甲基胺草磷、拿草特溶液的加倍处理效果最好,均值分别为53.84%、77.22%、70.14%,均远远高于自然加倍率1%。通过除草剂乙草胺、双酰草胺、萘丙胺、苯噻酰草胺、氯苯胺灵及组合处理杂交种H112/吉A22单倍体的加倍率为0.9%,低于对照0.2mg/mL秋水仙素的加倍率;处理杂交种吉A22/DH6105单倍体的加倍率为1.5%~7.5%,其中2mg/L乙草胺、4mg/L乙草胺、6mg/L乙草胺+4mg/L萘丙胺、20mg/L双酰草胺+4mg/L苯噻酰草胺处理的加倍率高于对照0.2mg/mL秋水仙素的加倍率。以上结果为选择利用不同除草剂对玉米单倍体进行加倍提供了理论依据,可以根据氟乐灵、乙草胺等8种除草剂的加倍效果,以及结合不同基因型单倍体对除草剂的敏感性、除草剂伤害性、价格等因素选择用于玉米单倍体加倍的安全、经济的除草剂。

      • 1
    • 李林

      Abstract:

      玉米是我国产量最高的农作物,对我国的粮食安全至关重要,但是我国玉米产量和育种技术体系与西方国家仍然存在差距。本文在综述了玉米育种技术体系的基础上,分析了我国玉米育种技术体系与西方国家的差距和我国不能照搬套用西方育种技术体系的原因,讨论了走出一条独立自主的具有中国特色的玉米育种技术体系是在种质资源创新和新品种培育上赶超西方国家的关键。目前我国玉米育种单位以中小型的企事业单位为主,建立一个开放、共享、合作、共赢的精准智能设计育种平台体系是适应现阶段中小型玉米育种单位需求的适宜之路。

      • 1
    • 龙丽坤, 武玉花, 张华, 何禹璇, 梁晋刚, 刘奕君, 马月, 赵新, 闫伟, 董立明, 王颢潜, 沈平, 徐利群, 李飞武

      Abstract:

      转基因定量检测结果不确定度评定是我国转基因标准体系建设的迫切需求之一。本研究建立了转基因成分实时荧光PCR定量检测方法的“自下而上” 不确定度评定模型,提出了利用实验室自制校准品测定的不确定度评定方法,将标准曲线参数斜率(a)、截距(b)和y(测定Ct值)作为输入量,获得测定结果的扩展不确定度。以转基因玉米CC-2定量检测定值为例,利用建立的实时荧光PCR定量检测 “自下而上” 的不确定度评定模型,采用自制校准品开展不确定度评定。三个子样测定值的标准不确定度分别为17.74%、17.62%和17.38%,合成不确定度为10.15%,扩展不确定度为20.30%。按照本模型将转基因实验室间测定结果进行比对,结果表明,三个实验室测定的扩展不确定度分别为20.30%、13.53%和15.15%。本方法适用实验室自制校准品的实时荧光PCR定量检测转基因成分的不确定度评定,本研究可为实验室内测定的质量控制和实验室间结果评价提供技术依据。

      • 1
    • 祁伟健, 常建忠, 卜华虎, 肖建红, 张宁, 任志强

      Abstract:

      茎腐病能引起玉米茎基部腐烂坏死,造成植株倒伏,进而影响产量、品质以及机械化收获,在我国各个种植区均有发生。随着连作和管理方式粗放,导致茎腐病害呈现加重趋势,成为影响玉米产量的重要因素。由于茎腐病化学防治效果差,选育抗病玉米品种成为主要的解决手段。本研究采用α-多样性系数、重复测量方差分析、相关性分析、通径分析等方法,对山西省128份玉米杂交组合进行了性状综合分析,筛选出抗病玉米杂交品系。通过13个表观遗传性状与发病率的相关性分析,筛选出与茎腐病发生率高度相关的性状值,并以抗性品系为基础,从 128 个玉米杂交种中筛选出抗茎腐病性状优良的玉米品系。在对性状进行综合分析的基础上,发现了对发病率影响最大的4个因子,即穗位(0.359)>单穗粒重(0.335)>行粒数(0.288)>百粒重(0.157);同时对主成分值进行了权重分配,获得了20份抗病商品玉米种质,为山西省抗茎腐病玉米提供了新的参考品系。

      • 1
    • 上官小川, 韩洁楠, 李冉, 周婷芳, 张泽, 刘倩倩, 张德贵, 雍洪军, 翁建峰, 李明顺, 徐晶宇, 李新海

      Abstract:

      玉米耐盐鉴定体系以测定幼苗期生长和生理响应相关指标为主,同一盐浓度下的处理时间是影响鉴定结果的重要参数之一。本研究以耐盐和盐敏感两组玉米自交系为材料,通过水培法对其形态和生理指标的动态变化进行分析,研究发现盐150 mM NaCl处理1天时耐盐组自交系株高和地上部鲜重降低,而盐敏感组SPAD值降低、相对电导率增加;处理3天时两组自交系的株高和地上部鲜重均降低、相对电导率增加,但地上部干重仅在耐盐组、SPAD值仅在盐敏感组降低;处理5天时两组自交系的株高、地上部鲜重及干重和SPAD值降低,相对电导率增加,根长和根系鲜重仅在耐盐组降低。综合盐胁迫不同时期自交系形态变化结果,本研究表明耐盐组生长速率变化早于盐敏感组,相关指标耐盐系数降低更快;但随着盐胁迫时间增加,盐敏感组半数以上指标变化幅度更大,因此以植株形态变化为主的苗期耐盐鉴定处理时间不能少于5天,但3天时两组地上部Na+含量、POD和SOD活性等变化倍数差异较大,可作为早期耐盐鉴定的主要指标,该研究结果为建立精准玉米耐盐鉴定体系提供了数据参考。

      • 1
    • 王滢渺, 胡博, 赵闯, 任姿姿, 李晓宇, 王少杰, 高强, 冯国忠

      Abstract:

      为了明确条耕模式下农田系统玉米产量及氨挥发对施氮量的响应,在黑土区开展连续两年田间试验,设置条耕秸秆覆盖还田(ST)、旋耕秸秆离田(RT)2种耕作模式和3个氮肥施用量:0,180,240 kg ha-1,研究施氮量对玉米农田系统NH3挥发特征、玉米产量以及氮素吸收利用的影响。结果表明,耕作模式显著影响NH3挥发特征、玉米产量及氮生理效率,其中ST处理的NH3挥发累积量、NH3挥发速率、玉米产量较RT处理分别提高16.1%、18.0%和9.8%,籽粒产量形成的氮生理效率提高3.8%;施氮处理N180与N240间玉米产量(11861 kg ha-111709 kg ha-1)与籽粒产量形成的氮生理效率(50.3 kg kg-151.9 kg kg-1)无明显差异,但是N180的NH3挥发累积量较N240显著降低19.5%;玉米农田系统NH3挥发速率与土壤NO3--N、NH4+-N含量存在正相关关系,与土壤充水孔隙度(WFPS)存在负相关关系。土壤条耕模式配合氮肥用量优化可以协同实现黑土区玉米增产与氨挥发减排的目标。

      • 1
    • 柯  琴, 李云祥, 王兴富, 黄培峻, 彭云玲

      Abstract:

      RAV属于AP2/ERF转录因子(Transcription Factor, TF)家族成员, 其包含B3和AP2 DNA结合域。尽管在多种植物中研究了RAV基因家族,但该基因在玉米(Zea mays L.)中的功能却知之甚少。本研究利用RAV基因特有结构域,通过pfam和HMMER软件进行筛选剔除不完整或重复序列,从5个玉米自交系基因组中共鉴定出241个RAV家族成员,并使用邻接法构建系统进化树,将玉米和拟南芥RAV基因家族分为9个亚族。分析显示,同一亚族RAV基因具有相似结构域、基因结构和motif分布。共发现87个共线性基因对,其中Zm-Oh43-RAV基因家族主要存在串联重复基因对,其他4个玉米自交系RAV基因家族主要存在全基因组复制或染色体片段复制事件。通过对RAV基因家族密码子偏好性分析结果表明,5个玉米自交系RAV基因家族中高频密码子均偏好使用G/C结尾,且密码子偏好编码甘氨酸(Gly)和亮氨酸(Leu)。通过对玉米自交系Zm-B73-RAV基因家族的胁迫表达分析,发现该家族基因能响应生物和非生物胁迫呈现出不同表达模式。本研究结果不仅为玉米基因组学研究提供理论基础,而且为玉米在基因改良方面的抗性育种提供指导。

      • 1
    • 张盼盼, 乔江方, 侯传伟, 张美微, 杨铭波, 韩琳琳, 李川, 范艳萍

      Abstract:

      研究拔节期和大口期1:1叶面喷施 4.5 kg ZnSO4.7H2O/hm210个夏玉米主栽品种(登海605、迪卡653、先玉335、秋乐618、伟科702、隆平638、裕丰303、德单5号、郑单958和谷神玉66)植株籽粒产量和淀粉及其组成、粗蛋白、粗纤维和粗脂肪等品质指标的影响,以期为夏玉米产量和品质提升提高一定的参考依据。结果表明,与不施锌相比,叶面喷锌处理能平均提高夏玉米籽粒产量、总淀粉和直链淀粉含量7.5%、1.8%和5.7%,但降低了支链淀粉、粗蛋白和粗脂肪含量2.3%、1.1%和2.6%,对粗纤维含量无显著影响。各基因型表现为裕丰303产量最高为10.27 t/hm2,谷神玉66、德单5号和伟科702的总淀粉、直链和支链淀粉含量分别达最高为74.22%、33.21%和75.70%,粗蛋白含量以先玉335和秋乐618表现为最高,平均为9.54%,粗脂肪和粗纤维则分别为德单5号和裕丰303最高为3.78%和2.63%。与不施锌相比,叶面喷锌条件下登海605、迪卡653、先玉335、秋乐618、裕丰303、郑单958和谷神玉66产量分别提高了11.2%、7.2%、9.0%、7.9%、7.4%、17.7%和21.2%,伟科702、裕丰303和德单5号总淀粉含量分别提高了5.4%、7.2%和6.4%,其中隆平638和裕丰303支链淀粉含量则分别提高了5.6%和9.1%。综合考虑,拔节期大口期1:1叶面喷施锌肥4.5 kg ZnSO4.7H2O/hm2,能显著提高裕丰303的产量和淀粉及其支链淀粉含量,改善裕丰303的品质特性,达到产量和品质协同提升的目的,可在黄淮海区域进行推广。

      • 1
    • 刘丽滨, 孔子豪, 李聪, 杨博皓, 高树仁, 孙丽芳, 仲义

      Abstract:

      玉米核雄性不育材料是一种优良的种质资源,鉴定败育时期并进行遗传分析对玉米杂种优势利用和分子育种具有重要价值。本试验以玉米核雄性不育系7024为研究对象,通过田间可育株/不育株雄花育性鉴定和花药I2-KI、品红染色鉴定败育时期,分析不同发育时期花药的生理生化特性,利用自交系Mo17 Ht、B73和17-703与不育株杂交构建3个F2群体和2个BC1F1群体进行遗传分析,利用BSA法对不育基因进行初步定位。结果发现,该雄性不育材料是无花粉型雄性不育,败育时期初步判定为减数分裂期;不育株花药不同发育阶段SOD、POD和APX活性均低于可育株,不育株花药CAT活性在时期3、时期4显著低于可育株,表明抗氧化酶系统的破坏可能导致花粉败育;F2分离群体中可育株数与不育株数的分离比为3:1,BC1F1群体分离比为1:1,表明该雄性不育性状应由单隐性细胞核基因控制,45K液相芯片结果定位于10号染色体,约79.04 Mb,涉及2,958个候选SNP位点。以上实验结果为后续玉米核雄性不育系不育机理的解析及分子育种奠定了重要基础。

      • 1
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    • 黎裕,王天宇

      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。

    • 王晓鸣,刘骏,郭云燕,段灿星,朱振东,孙素丽,杨知还

      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。

    • 王崇桃, 李少昆, 陈永生

      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。

    • 宋伟彬, 赵海铭, 赖锦盛

      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。

    • 王向峰, 才卓

      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。

    • 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%。

    • 冯帆, 姚东升, 宋任涛

      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3901lo2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。

    • 张如养, 宋伟, 赵久然, 王继东, 孙轩, 吉玉龙

      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。

    • 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。

    • 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。

    • 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。

    • 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%。

    • 宋伟彬, 李英男, 赵海铭, 赖锦盛

      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。

    • 徐志刚, 刘静, 张宗利

      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。

    • 黎裕, 王天宇

      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。

    • 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。

    • 吴鹏昊, 任姣姣, 田小龙, 刘晨旭, 刘文欣, 陈绍江

      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。

    • 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。

    • 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。

    • 张彬, 郭庆海

      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。

    • 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。

    • 屈佳伟, 高聚林, 王志刚, 于晓芳, 胡树平, 孙继颖

      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。

    • 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。

    • 史振声, 钟雪梅

      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。

    • 钟鑫, 张忠明, 王琛, 吴敬学

      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。

    • 王克如, 李璐璐, 郭银巧, 范盼盼, 柴宗文, 侯鹏, 谢瑞芝, 李少昆

      2016,24(1):114-116, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160119

      Abstract:

      在玉米收获季节,通过6组不同收获机械收获玉米子粒的对比试验与测试,研究不同机械作业对玉米子粒直收质量的影响。结果表明,机械收获子粒后,子粒破碎率普遍较高,大多超过5%的国家标准;杂质率和落粒损失率普遍较低,分别低于3%和5%的国家标准。子粒破碎率和落粒损失率在不同收获机械及其作业之间存在明显差异,杂质率差异相对较小,收获机械作业是造成玉米子粒破碎率的一个重要因素。

    • 程效义, 张伟明, 孟军, 杨旭, 赵倩雯, 陈温福

      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。

    • 董占山, 高玉峰, 柴宇超, 赵广远, 卢洪, 才卓

      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。

    • 苏效坡, 曾爱军, 米国华

      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。

    • 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。

    • 王丽娜, 郭琦

      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。

    • 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。

    • 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。

    • 王延波, 赵海岩

      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。

    • 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。

    • 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。

    • 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UbcLglSdhLOC541920ShmtPpdk等基因存在某种促进或激活作用。

    • 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。

    • 马庆, 李猛, 王慧, 吴永升

      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。

    • 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。

    • 吕超, 代玉仙, 刘小丹, 郭琦, 李淑华, 徐国良, 任军, 于明彦

      2015,23(4):1-4, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20150401

      Abstract:

      品种是种子企业的生命线,品种名称也就逐步构成了企业的无形资产。没有一套科学合理、系统持续的品种命名系统,难以打造出知名企业品牌,也会导致销售混乱及统计模糊。本文对中、美两国种业农作物品种命名规则进行分析与探讨,分析美国品种命名规则与经验,针对中国种业存在的问题,对玉米审定品种、参试组合、成型自交系的命名规则提出建议。

    • 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。

    • 高旭东, 周旭梅, 高洪敏, 丰光, 景希强

      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。

    • 张丽, 张吉旺, 周伟, 樊昕, 刘鹏, 董树亭

      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。

    • 刘长华, 于天江, 张林, 王振华

      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。

    • 董雷, 库丽霞, 陈彦惠, 李平华

      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。

    • 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.

    • 吴晓军, 徐丽, 王守才

      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.

    • 董占山, 卢洪, 柴宇超, 才卓

      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.

    • 王国宏, 石清琢, 王延波, 林凤

      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.

    • 蔡红光, 刘剑钊, 张秀芝, 闫孝贡, 张洪喜, 袁静超, 盖嘉慧, 任军

      2014,22(5):81-85, DOI:

      Abstract:

      在两种种植密度下对8个测交种的根系形态及在0~60 cm土壤剖面的分布进行测定。结果表明,根长、根干重和根拔拉力均具有显著的基因型差异,其中,L105和L109属于大根系基因型;L172和L224属于小根系基因型。L132、L160、L224对密度的反应较为敏感,L219对密度的反应较为迟钝。在增加种植密度后,各基因型根系均有纵向延伸的特征,不同基因型根长和根干重在不同土壤层次间分布比例差异较大,且其对密度的反应仅表现在特定的土层内。

    • 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。

    • 苌建峰, 张海红, 董朋飞, 李潮海, 张学舜, 马俊峰

      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。

    • 秦营营, 董树亭

      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。

    • 蔡红光, 闫孝贡, 刘剑钊, 张秀芝, 张洪喜, 袁静超, 魏雯雯, 任军

      2014,22(2):76-80, DOI:

      Abstract:

      以19个测交种为供试材料,在两种种植密度下评价其根拔拉力及产量构成。结果表明,19个测交种在不同密度下的根拔拉力具有显著基因型差异。依据各自对两个密度的反应程度,共划分为双高抗倒型、高密抗倒型、中密抗倒型、双低抗倒型4种类型,结合产量构成共筛选出4个高产抗根倒伏的候选基因型。相关分析表明,玉米根系垂直拉力抗性与其秸秆产量显著相关,且相关性随着密度增加而提高,而与子粒产量无关。

    • 赵贤容, 李松, 陈智斌, 陈化榜

      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。

    • 董春水, 才卓

      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。

    • 刘志刚, 陈范骏

      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。

    • 王延波, 王国宏, 石清琢

      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

    • 赵海铭, 宋伟彬, 赖锦盛

      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。

    • 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。

    • 姜惟廉, 郭日跻, 刘元芝, 滕涛, 张悦, 樊荣峰

      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

    • 孟佳佳, 董树亭, 张吉旺, 刘鹏, 赵斌

      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。

    • 陈泽辉, 祝云芳, 王安贵, 郭向阳, 赵丽, 胡兴

      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。

    • 马延华, 王庆祥, 陈绍江

      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。

    • 李少昆

      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。

    • 崔丽娜, 董树亭

      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N0N1> 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。

    • 董春水, 才卓

      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。

    • 郭宁, 石洁

      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。

    • 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。

    • 穆春华, 张发军, 李文才, 孙琦, 孟昭东(通讯作者)

      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。

    • 谢佳贵, 韩晓日(通讯作者), 王立春(通讯作者), 张宽, 王秀芳, 谷有田

      2012,20(5):28-@, DOI:

      Abstract:

      通过玉米与其亲本营养综合效应的相关性研究,提出玉米吸肥能力与喜肥程度的两种分级方法,初步明确“吸肥能力”与“喜肥程度”的两种分级方法既适用于玉米单交种也适用于亲本。因此,可应用玉米喜肥程度的分级方法来研究玉米营养效应的遗传属性。玉米对N、P、K肥综合效应等级与其母本对N、P、K肥综合效应等级完全一致,与其父本的等级不吻合。玉米单交种的营养效应特性与母本密切相关,初步确认为母性遗传。

    • 佟屏亚

      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。

    • 史振声, 葛选良, 李凤海, 王志斌, 王宏伟, 吕香玲

      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。

    • 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。

    • 赵久然, 王荣焕

      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。

    • 王振营, 石洁, 董金皋

      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。

    • 董春水, 才卓(通讯作者)

      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。

    • 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。

    • 郭庆海

      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。

    • 孙占祥,邹晓锦,张鑫,安景文

      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。

    • 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。

    • 路明,刘文国,岳尧海,才卓,王绍萍,张宏伟,金明华

      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。

    • 肖俊夫,刘战东,刘祖贵,南纪琴

      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。

    • 汪黎明1, 2,姚国旗2,穆春华2,李建生1,戴景瑞1

      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。

    • 王延波,张喜华,刘志新

      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

    • 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%

    • 刘建超,米国华,陈范骏

      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。

    • 张红1,2,董树亭1

      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。

    • 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。

    • 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。

    • 鲁新,刘宏伟,丁岩,张国红,李丽娟,汪洋洲

      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。

    • 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。

    • 刘宗华,李浩川,刘义宝,程荣霞,胡彦民,汤继华

      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。

    • 郭庆海1,2

      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。

    • 张铭堂1,徐国良2,才卓2

      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。

    • 杨克诚,向葵,潘光堂,荣廷昭

      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。

    • 孙占祥,冯良山,杜桂娟,刘洋

      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。

    • 黎亮,李浩川,徐小炜,陈绍江

      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。

    • 戴景瑞,鄂立柱

      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。

提交

    主办单位:吉林省农业科学院  
    国家玉米工程技术研究中心(吉林)
    国家玉米改良中心
    中国农业科技东北创新中心
    编辑出版:《玉米科学》编辑部
    主  编:王立春
    副  主  编:李建生,才    卓,李少昆,
    汤继华,王晓鸣,蔡红光,
    舒坤良,杨德光
    执行主编:李万良
    地  址:长春市净月开发区生态大街1363号
    电  话:0431-87063137
    中国标准连续出版物号:ISSN1005-0906
    CN22-1201/S