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2025,33(12):1-10, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251201
Abstract:
“艾格云育种家工作室”是一款面向玉米育种的一站式数据分析平台(https://studio.aigeyun.cn),致力于为育种决策提供全方位的数字化支持。平台采用模块化设计,集成了基因型分析、表型分析和区域试验分析三大核心模块,支持自动生成标准化报告。基因型分析模块涵盖数据格式转换、缺失值插补、群体结构分析及系统发育树构建等功能;表型分析模块提供数据清洗、标准化处理、方差分析及遗传参数估算功能;区域试验模块支持单年多点和多年多点的联合分析,通过可视化图表与多维解读,直观呈现试验结果。平台界面友好,操作简便,有效简化了育种数据分析流程,大幅提升数据处理效率,为育种家提供科学、直观的品种评价依据,是现代玉米数字化育种的高效可靠工具。
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2025,33(12):11-20, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251202
Abstract:
以转AtAAP1耐低氮基因的玉米自交系T吉A8401为材料,设置正常氮(5 mmol/L)和低氮(0.5 mmol/L)水培处理,结合基因表达量、表型性状、生理生化指标的分析,探究AtAAP1基因对玉米苗期耐低氮性的影响,测定成熟期田间农艺性状。结果表明,低氮胁迫下,T吉A8401的株高、根长、叶面积及生物量显著高于对照;可溶性蛋白、游离氨基酸、硝态氮含量均高于对照且差异显著。低氮处理12 h时,AtAAP1基因在根系的表达量达正常水平的3.26倍,上调幅度显著高于叶片。低氮处理下,T吉A8401在成熟期各项农艺性状均显著优于对照且产量增加47.7%。研究证实,导入AtAAP1基因可通过调控氮素吸收代谢,增强玉米耐低氮能力。
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2025,33(12):21-26, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251203
Abstract:
以ZmSWI3D基因为研究对象,通过克隆ZmSWI3D基因,并构建植物过表达载体,转化到玉米自交系H99中,对转基因系进行ZmSWI3D基因的表达量测量,筛选出ZmSWI3D高表达转基因系,用于干旱胁迫响应相关生理指标的测定。结果表明,对过表达转基因系与野生型H99进行干旱胁迫后,过表达玉米ZmSWI3D基因可以减少干旱条件下玉米自交系叶片失水率,提高生存率。转ZmSWI3D基因阳性植株叶片的卷曲度较低,H99野生型自交系叶片卷曲度较高。
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2025,33(12):27-35, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251204
Abstract:
为规范转基因玉米及其产品的种植和贸易,相关行业与监管部门迫切需要研发多靶标高通量的高效检测方法。研究开发一种多重PCR体系,能够特异性检测20种转基因(GM)玉米转化体。通过荧光毛细管电泳(CE)对所有扩增产物进行分离与分析,利用其高分辨率、多重荧光检测及高灵敏度,实现对所有转化体的同时识别,检出限达到0.1%。研究表明,所开发的多重PCR结合毛细管电泳的方法能够高效、准确且灵敏地检测常见转基因玉米转化事件,可为生物育种产业化推广及转基因产品监管提供技术支撑。
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2025,33(12):36-44, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251205
Abstract:
以100份CIMMYT引进的优良热带玉米种质为材料,齐319(抗病)和Ye478(感病)为对照,于2024-2025年在云南省灰斑病重发区进行田间抗性表型鉴定。从28个分布于已知抗病QTL区的候选SSR标记中筛选多态性标记,并对51份抗性稳定的种质进行聚类分析。田间鉴定筛选出1份高抗(CML172)、10份抗病和24份中抗的稳定种质。最终从候选标记中筛选出8个SSR标记(umc1194、umc1784、bnlg1523、M13、umc2354、umc1515、umc2560、umc1042)构成核心标记集,其中M13、umc2560和umc1515为高多态性标记。基于此标记集的聚类分析将53份材料分为5个类群,抗病种质(CML172、齐319)与感病种质被有效分离。一致性分析显示,SSR标记聚类与表型抗性分类高度一致(Kappa=0.772,P<0.000 1)。该核心标记集能快速、准确鉴别热带玉米种质对灰斑病的抗性。
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2025,33(12):45-52, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251206
Abstract:
通过统计分析DNA条形码在玉米病原真菌鉴定中的应用情况,选择使用率较高的ITS、GAPDH和TEF1基因,依据碱基替代饱和性分析,基于数据的统计学意义,确定3个基因序列适用于构建系统发育树。结合系统发育树和遗传变异差异性分析,确定GAPDH基因片段具有较理想的种群区分能力和遗传变异间距,具备作为DNA条形码的必备条件。GAPDH基因可用于玉米病原真菌特异性引物和探针的设计,揭示了玉米病原真菌的遗传结构和系统进化关系,为口岸监管和精准检测提供科学依据。
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李岩,孙继颖,刘剑,苑志强,胡树平,孙晨,杜江,吉文慧,王少东,刘祎迪,李煜,曹国辉,王朝冉
2025,33(12):53-67, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251207
Abstract:
选用6个不同基因型玉米品种为试验材料,以秸秆不还田为对照,探究秸秆还田对干旱环境下春玉米的改良效果,分析秸秆还田对春玉米吐丝期与成熟期不同土层土壤物理状况及玉米子粒产量的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,吐丝期,还田较不还田土壤含水量提高3.55%~11.42%,土壤容重降低0.43%~5.97%;成熟期,干旱胁迫条件下,还田较不还田土壤含水量提高1.11%~11.99%,土壤容重降低0.70%~5.19%。干旱胁迫处理下,还田相较于不还田土壤三相比偏离值(R)值降低5.23%~20.02%。秸秆还田相较于秸秆不还田,土壤物理状况和作物产量及产量构成因素均具有更好的表现。在本试验条件下,秸秆还田可以在一定程度上缓解干旱胁迫对植物的伤害,且增产效果较好,是适宜当地的一种栽培耕作模式。不同基因型玉米对秸秆还田与干旱胁迫的响应有很大差异,在推广秸秆还田对干旱环境的改良时,还要考虑作物遗传因素在其中发挥的作用。
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2025,33(12):68-76, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251208
Abstract:
基于贵州省84个气象站1961-2023年玉米生长季气象数据、生育资料、玉米产量和种植面积等数据,利用数理统计、逐级订正和空间分析等方法估算和分析玉米气候生产潜力及玉米气候资料利用率变化特征。结果表明,近63年玉米光合、光温和气候生产潜力平均值分别为25 350.2、23 063.5和18 646.7 kg/hm2,时间变化上均呈递减趋势。在空间分布上,光合生产潜力由东北向西南部呈递减趋势,光温生产潜力由东北部向西南部呈减少趋势,气候生产潜力由西南部向东北部呈递增趋势。对比两个气候年代,1991-2020年玉米气候生产潜力显著小于1961-1990年。毕节市、六盘水市、安顺市西部、遵义市西部等地气候生产潜力空间差值为-2 219~-1 466 kg/hm2,气候资源利用率的变化趋势和玉米单产走势基本一致,平均利用率为29.0%。
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2025,33(12):77-87, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251209
Abstract:
以6种鲜食玉米为材料,通过大田分期播种试验和人工气候箱幼苗低温胁迫试验,比较分析低温胁迫对鲜食玉米的生长发育及最终产量的影响。研究发现,早播期(SD1)的鲜食玉米田间保苗率显著低于晚播期(SD3),降幅达10.8%。随着播期温度越低,播种至拔节期时间延长了18 d,相同鲜食玉米品种产量和蛋白质含量均呈抛物线变化趋势;株高、穗位高、单穗重、穗粗、子粒净重和百粒重等指标则逐步降低。不同品种对低温胁迫的响应程度有差异,早播低温条件下,泰美甜3号(B5)和万甜2015(B6)的田间保苗率、农艺性状和产量等均明显优于其他品种,其抗逆性综合得分分别为2.0和0.5,耐(抗)低温胁迫能力明显优于其他品种。主成分分析表明,根系形态和产量相关指标是抗逆性评价的核心因子。
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黄帅,王廷超,刘洋,赵烨,郑朴源,隋鹏祥,郭宏亮,冯艳春,郭云鹏
2025,33(12):88-95, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251210
Abstract:
本研究基于不同生育期、不同施氮梯度、不同种植密度的玉米冠层多光谱遥感影像数据,计算多种植被指数并绘制植被指数时序变化曲线,探究作物长势时序变化曲线特征参数与产量间的关系。采用与实测产量相关性较高的5种植被指数特征参数,构建基于多光谱植被指数时序特征参数的玉米作物产量估测模型,通过精度检验确定最优估测模型。结果表明,ExR植被指数与实测产量相关系数最高,达0.91。采用一元回归分析方法建立的模型决定系数为0.83,估测结果相对误差和平均绝对误差分别为5.06%和461.57 kg/hm2。结合施氮量和种植密度利用多元回归分析方法建立模型时,模型决定系数为0.86,估测结果相对误差和平均绝对误差分别为4.51%和403.96 kg/hm2,模型估测精度进一步得到了提升。因此,利用ExR植被指数时序特征可以实现田间尺度玉米产量估测。
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刘浩然,栾天浩,段然,耿志席,段丹丹,朱哲仪,李炳昊,徐瑞,王洪君,刘方明,王楠,孙海全,陈宝玉
2025,33(12):96-103, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251211
Abstract:
为探索吉林省西部半干旱区适宜玉米生产的秸秆还田模式,于2020-2021年在吉林省白城市开展研究。设置秸秆离田、秸秆覆盖、秸秆碎混还田秸秆深翻还田4个处理,探究不同秸秆还田方式对玉米生长发育及产量的影响。结果表明,从玉米大喇叭口期到成熟期,所有秸秆还田处理玉米生长均快于秸秆离田处理,其中秸秆深翻还田处理玉米生长发育最快,增产效果最佳。与秸秆离田处理相比,秸秆深翻还田处理玉米株高、茎粗、SPAD值、叶面积指数、净光合速率、干物质量和产量分别平均增加5.9%、10.1%、11.6%、10.2%、9.1%、7.7%和7.7%。在吉林省半干旱区推广应用玉米秸秆深翻还田方式,可以实现秸秆还田条件下玉米增产稳产。
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2025,33(12):104-110, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251212
Abstract:
针对吉林省玉米秸秆资源化利用难题,本文系统探讨寒地黑土区秸秆腐解动力学、土壤有机碳固持机制、微团聚体稳定性、微生物群落演替规律,重点分析秸秆还田对玉米根系发育、养分吸收、产量构成的影响,解析吉林省玉米秸秆归行覆盖条耕、秸秆深翻还田、秸秆碎混还田技术模式。基于上述分析结果,总结吉林省秸秆还田存在的问题,建议加强“农机-农艺-生态”协同的秸秆还田技术体系建设,完善秸秆还田补贴政策、鼓励土地流转、扩大经营规模,全面推进机械化,推动吉林省黑土地实现可持续利用。
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2025,33(12):111-118, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251213
Abstract:
以玉米品种大德216为试验材料,设透明可降解地膜覆盖(T1)、透明不可降解地膜覆盖(T2)、黑色不可降解地膜覆盖(T3)和裸地不覆膜(CK)4种处理,在吉林省安图县松江镇进行田间试验,在玉米生长期内测定大田耕层土壤温、湿度,分析不同类型地膜覆盖对冷凉区土壤温、湿度和玉米产量的影响。结果表明,地膜覆盖明显提高了膜下土壤温度,与CK处理相比,T1、T2和T3处理在玉米生长前期5~20 cm深度土壤日平均土壤温度提高了4.1~2.1、4.9~2.9和2.1~1.6℃,日最高温度分别提高了10.1~2.6、11.4~3.5和4.1~1.9℃。T1、T2和T3处理玉米4个生育时期土壤含水量均值较CK处理分别提高了5.72%、5.80%和11.25%,产量分别提高了35.92%、32.60%和17.88%。可降解透明地膜具有与不可降解透明地膜相似的增温保墒、增产增收的效果,且可在自然条件下降解。
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2025,33(12):119-127, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251214
Abstract:
利用高通量测序技术,研究不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、有机无机配施肥(NPKM)对土壤细菌群落结构和多样性的影响。结果表明,施肥显著影响土壤化学性质,增加土壤细菌群落的α多样性,导致土壤细菌群落结构发生明显差异。土壤放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)为优势菌门,占全部菌门的81.2%~83.8%。施肥处理均降低了酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度。与CK相比,NPK处理提高了放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度,NPKM处理降低了放线菌门的相对丰度。Subgroup_6、67-14、Rubrobacter为土壤细菌群落的优势菌属。长期施肥显著降低了67-14、Rubrobacter菌属的相对丰度。冗余分析结果显示,NPKM处理对细菌群落组成的影响高于NPK处理。Mantel检验分析表明,土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾是驱动黑土细菌群落结构变化的主要因素。
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2025,33(12):128-134, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251215
Abstract:
为提出一套适宜于吉林省玉米主产区以蚜虫为主的玉米害虫一体化防控技术,在系统调查玉米蚜虫田间发生规律的基础上,筛选防治效果好的药剂。研究结果明确了玉米蚜虫在吉林省的发生动态,结合玉米生长前期其他害虫的发生时间,提出一体化防治时间为6月20日左右(小喇叭口期-大喇叭口期)。田间药效试验表明,5%啶虫脒乳油对3种玉米害虫[玉米蚜虫、一代玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)、二代黏虫Mythimna separata(Walker)]的防效最高可达71.42%、93.54%、96.55%;1.5%苦参碱可溶液剂对3种玉米害虫的防效最高可达78.57%、96.77%、96.00%;10%高效氯氟氰菊酯水乳剂对3种玉米害虫的防效最高可达88.70%、96.12%、89.66%。5%啶虫脒乳油、1.5%苦参碱可溶液剂、10%高效氯氟氰菊酯水乳剂可作为以蚜虫为主的玉米生长前期害虫一体化防治的药剂。
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程志加,赵宇,卢宗志,杨冰冰,王思雅,李美,李健,张雨,姜媛媛,吴宪
2025,33(12):135-143, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251216
Abstract:
为明确吉林省玉米田杂草种类及群落结构,采用倒置“W”9点取样法对省内各地区玉米田杂草进行调查,并进行物种多样性分析及聚类分析。结果表明,吉林省玉米田发现杂草64种,隶属于18科50属,其中禾本科种类最多,有11属17种,稗草、马唐、狗尾草、苘麻、藜、野黍、酸模叶蓼这7种杂草是吉林省玉米田的优势杂草。区域性优势杂草有6种,常见杂草有10种,一般杂草有26种。根据丰富度指数、香农指数、辛普森指数、均匀度指数分析可知,长春地区杂草丰富度、均匀度指数最高,白城地区最低。吉林中部杂草群落多样性最高,吉林西部地区杂草物种优势集中度最高。通过聚类分析发现,玉米田杂草群落结构与地理位置、气候环境、种植模式等因素密切相关。
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孙静,王新涛,谢淑娜,任玲玲,刘佳中,朱伟岭,霍明鑫,李保叶,张颖,徐永伟,郝俊杰
2025,33(12):144-151, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251217
Abstract:
在2023年台风“杜苏芮”掠过河南后,选用17%吡唑醚菌酯·氟环唑对中抗和高感玉米品种进行南方锈病化学防治,设置不同时期和不同施药次数处理来评价防治效果及经济效益。结果表明,台风后早期施药防效(抗21.9%、感32.3%)和增产率(抗19.1%、感26.3%)好于晚期(防效,抗4.8%、感13.3%;增产率,抗8.7%、感25.5%),施药两次与早期施药1次效果相似。高感品种施药后均显著增产,中抗品种仅早期施药1次和施药两次的处理显著增产(P<0.05)。盈利概率表明,施药时期比次数对经济收益的影响更大。推荐台风后尽早施药防治南方锈病。
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2025,33(12):152-158, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20251218
Abstract:
基于铁岭市蔡牛镇玉米种植户调研数据,分析农户对春玉米条带耕作密植高产技术的采纳态度及行为,探讨影响农户技术采纳决策的内在机制与外部因素。研究发现,农户的风险偏好是其技术采纳行为的重要前置变量。相较于风险规避型农户,风险偏好较高的农户更倾向于采纳春玉米条带耕作密植高产技术。农业保险作为一种有效的风险管理工具,在促进技术采纳行为的过程中发挥了正向调节作用,且这一调节效应在小规模农户群体中表现得尤为突出。。
2025年第33卷第12期
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王怡凯, 刘力菘, 胡红梅, 史 铎, 张 啸, 罗博文, 刘 丹, 吴 玲, 高世强, 高多江, 翁建峰, 高世斌
Abstract:
本研究以o213突变体和G213自交系分别与56份自交系组配获得的杂交种为试验材料,采用随机区组设计,于成熟期采集果穗样品,测定百粒重、营养品质及矿质元素,系统评价112份杂交种的性状表现,为评价o213突变体在品质性状改良中的应用潜力提供理论依据。结果表明,不同自交系背景对百粒重和铁含量的影响尤为突出。相关性分析显示,o213杂交后代中,粗蛋白含量高的组合通常伴随较高的粗脂肪、铁和锌含量,以及较低的粗淀粉含量。与WT杂交后代相比,o213杂交种铁含量增幅范围为4.47~728.14%。其中,o213与丹3130、SH1070和LM13047三个自交系的组配组合表现最好,能显著提升粗蛋白(分别提高6.68%、7.71%和8.30%)、粗脂肪(4.16%、12.24%、16.77%)、铁(258.55%、295.89%、379.17%)和锌含量(81.99%、86.61%、95.33%),表明这些组合在玉米营养品质改良方面具有良好潜力。综合对112份杂交种粗蛋白、粗脂肪、铁和锌含量的系统评价,本研究明确o213突变体在玉米种质资源创新与营养品质育种中具有一定的应用价值。
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勾帅, 韩佳蕊, 张丹, 王秀华, 郑大浩, 朴世领, 吴委林, 李晓辉
Abstract:
玉米弯孢菌叶斑病是由新月弯孢菌(Curvularia lunata)引起的一种严重病害,脱落酸、胁迫和成熟诱导蛋白(Abscisic acid-, stress-, and ripening-induced proteins, ASR)蛋白家族在植物应对多种非生物胁迫中发挥重要作用,但其在玉米抗病过程中的功能尚不明确。为探究ASR蛋白在玉米响应弯孢菌侵染中的分子机制,本研究以高感病自交系黄早四、昌7-2和高抗病自交系沈137、齐319为材料,成功克隆得到一个玉米ASR基因(aasr1)。序列分析:黄早四、昌7-2的编码序列(Coding Sequence, CDS)长度为426 bp,沈137、齐319为417 bp。在CDS区存在12处碱基突变,编码蛋白质存在5个氨基酸差异。Aasr1蛋白为亲水性酸性蛋白,无信号肽和跨膜结构,亚细胞定位实验证实Aasr1蛋白定位于细胞核,表明其可能作为转录调控因子行使功能。系统进化分析表明该蛋白与禾本科谷子亲缘关系最近。在弯孢菌侵染条件下,抗病品种沈137、齐319表现出更强烈的防御反应,其抗氧化酶系统包括过氧化物酶(Peroxidase, POD)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)和过氧化氢酶(Catalase, CAT) 活性峰值显著高于感病品种黄早四、昌7-2,而膜脂过氧化产物丙二醛(Malondialdehyde, MDA)的积累量显著较低。实时定量聚合酶链式反应(Quantitative Real-time Polymerase Chain Reaction, qRT-PCR)分析发现,aasr1基因在抗病品种中受病原侵染诱导表达的程度显著更高,其表达模式与防御酶活性变化高度协同
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Abstract:
为保护农业生产力,减少化肥施用是农业清洁和高质量发展的关键。基于东北三省825份玉米种植户的调研数据进行实证检验,探讨了农业生产外包对农户化肥减量的影响及其作用机制。研究发现:第一,农业生产外包显著减少了化肥施用量。在替换被解释变量、替换解释变量和考虑内生性问题后,结论依然稳健。第二,机制检验表明,服务规模连片化在农业生产外包与化肥减量之间存在正向调节作用。服务规模连片化会促进农户化肥减施,并在农业生产外包下影响农户化肥减施过程中发挥调节作用。第三,整地和播种施肥环节外包强化了农业生产外包的化肥减量效应,而田间管理和收割环节没有起到减少化肥施用量的效果。以上结论说明农户参与农业生产外包能够减少化肥施用量,而服务规模连片化起到调节作用,在不同环节中,整地和播种施肥环节有促进作用。
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Abstract:
灌溉对于维持制种玉米产量与种子活力至关重要。为了更好地了解灌溉策略对制种玉米生产的影响,研究了细流沟灌与膜下滴灌条件下不同灌溉量对制种玉米产量、F1代种子特征及其萌发特性的影响。制种玉米母本试验设置了细流沟灌7200(T1)、4800(T2)m3/hm2和膜下滴灌6000(D1)、4800(D2)、3600(D3)、2400(D4) m3/hm2 6个灌溉处理,调查其不同灌溉策略下制种玉米的产量和种子特征;并对F1代种子进行发芽试验,调查其发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及发芽后根长等指标。结果表明:(1)膜下滴灌更有利制种玉米产量提高与种子质量提升;在相同灌溉量下,膜下滴灌的产量、种子平均直径及F1代的发芽指数、活力指数、幼苗干重和根长均显著高于细流沟灌。(2)膜下滴灌下D2的千粒重、产量及种子平均直径均显著高于D3、D4;较D3和D4显著改善了F1代萌发指标,其中发芽率提高11.56%-32.74%,发芽指数提高26.02%-54.64%,活力指数提高34.22%-109.76%。(3)D2较TI的F1代的发芽率、发芽指数和活力指数分别提高了17.16%、29.46%和59.90%。(4)D1在千粒重、产量、种子平均直径、色度略高于D2,但其种子发芽指数、活力指数和根长显著降低,较D2分别平均降低18.00%、32.41%和17.41%。综上所述,合理的灌溉更有利于制种玉米产量和F1代种子质量提高,但不合理的灌溉会降低了制种玉米产量及其质量;在本研究条件下膜下滴灌4800 m3/hm2(D2)为最佳的灌溉策略。
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王易双, 孙涛, 余育林, 王东兴, 崔妮妮, 余海兵, 余利, 程昕昕
Abstract:
全球气候变化导致的高温胁迫已成为威胁玉米生产的主要因素,尤其对热敏感的超甜玉米生殖期构成严峻挑战。为探明高温对其生殖器官的具体影响,本研究于2023-2024年采用完全随机区组设计,在拔节期至散粉期设置3个温度处理(CK: 25~28℃、T1: 31~34℃、T2: 35~38℃),系统评估高温对超甜玉米生殖器官的影响。结果表明:与对照(CK)相比,高温处理对雄穗分支数、雄穗分支长度、雄穗主穗长度、雄穗大小、雄穗小花数、雄穗小花长度和雄穗体积均有明显抑制作用,其中雄穗小花数受影响最大,降幅高达5.33%-38.87%;散粉持续时间、散粉总量分别下降9.09%~38.24%、13.38%~68.13%,花丝生长持续时间、花丝生长长度和花丝生长数量分别下降28.95%~40.00%、8.98%~58.87%和17.39%~39.43%;超微结构结果显示高温胁迫下的花粉严重脱水,表面出现严重褶皱及萌发孔凹陷,花粉活力明显下降。本研究明确了高温对超甜玉米生殖器官的多维度抑制效应,为耐高温品种选育与栽培调控提供了理论依据。
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张云博, 韩笑晨, 魏淑冉, 赵斌, 任佰朝, 张吉旺, 刘鹏, 任昊
Abstract:
【目的】探究不同配方土壤改良剂对滨海盐渍土团聚体形成机制与水分保持功能的调控作用,为滨海盐碱区夏玉米田土壤改良提供科学支撑。【方法】2022-2023年在山东滨州进行田间试验。种植夏玉米,设对照组(CK,无改良剂)和三个处理组:T1(硅钙钾镁,1500 kg hm?2)、T2(硅钙钾镁-沸石,1500 kg hm?2)、T3(硅钙钾镁-PAM,1500 kg hm?2)。测定0-20 cm土层土壤容重、孔隙度、团聚体组成及水分特征。【结果】与CK相比:T1组S吐丝期容重降10.1%,孔隙度增7.2%;完熟期大团聚体比例增106.8%;吐丝期饱和含水量和田间持水量均提升13.1%。T2组吐丝期容重降9.8%,孔隙度增7.1%;完熟期大团聚体比例增107.2%;吐丝期饱和含水量和田间持水量分别提12.1%和11.7%。T3组吐丝期容重降9.1%,孔隙度增12.1%;吐丝期饱和含水量和田间持水量分别提10.7%和14.8%。【结论】三种改良剂均显著改善0-20 cm耕层土壤物理性质。其中,硅钙钾镁-PAM(T3)和硅钙钾镁-沸石(T2)复合剂在改良土壤团粒结构的同时,于吐丝期显著提升了0-40 cm土层持水能力,为作物生长创造了良好的水分供应状况。
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何平, 杨中缘, 张惠玲, 韩光煜, 杨俊品, 赵后娟, 唐海涛, 李燕
Abstract:
西南地区玉米骨干自交系具有强抗逆性和高配合力,是保障当地玉米产业稳定发展的关键遗传资源,在玉米育种实践中被广泛用于组配杂交种。为了评价西南地区玉米骨干自交系杂交种的抗病性和农艺性状,本研究对79份西南地区玉米骨干自交系组配的杂交种,在云南省西双版纳和四川省成都两个地点进行玉米主要病害的田间抗性评价及农艺性状调查。通过变异系数赋权法进行综合评分,筛选出杂交组合成自6211×DT297、SH1070×SCML0849、SH1070×DT297、08-641×Znc-442、ZHF141×ST32为西双版纳优势材料,杂交组合SH1070×ST32、Mo17×Znc-442、SD375×ST32为成都优势材料。以上结果表明,玉米在不同生态环境下的抗病性和农艺性状均有显著差异,这对西南地区玉米抗病育种以及优良种质资源挖掘提供了重要参考。
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周 宁, 王启磊, 张香粉, 史庆玲, 陈甲法, 彭泽斌, 刘桂珍
Abstract:
本研究基于GGE分析模型,对2023、2024年河南省新品种区域试验中连续参试两年的玉米新品种进行分析及综合评价。传统统计方法多聚焦于单一试验环境,在解析“基因型×环境”、“基因型×性状”互作效应时存在局限性,难以系统评价品种适应性与环境代表性,制约了试验数据的高效利用。本研究直观有效地评价了各试验环境、各参试品种的优异程度。结果发现,2023年区域试验中“Q2389”是许昌等试验点组成的同一生态区内,丰产性稳定性表现最优秀品种;2024年区域试验中“伟科905”是洛阳等试验点组成的同一生态区内,丰产性稳定性表现最优秀品种。本研究基于GYT双标图对参试品种进行综合排序,筛选出“Q2389”、“百玉8687”两个优秀的玉米新品种。本研究的参试品种与理想品种距离,除了综合当年参试品种在整体环境下的丰产性和稳产性,还结合了玉米产量相关的多个重要性状,对玉米新品种区域试验晋级审定工作具有较大利用价值。
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Abstract:
为建立玉米南方锈病高通量离体叶片接种鉴定技术,研究玉米离体叶片持绿剂、接种浓度、培养最佳温湿度对人工接种鉴定效果的影响。结果表明:20mg/L 的6-BA和改良霍格兰营养液稀释15倍液按4:1比例混合后对玉米离体叶片持绿效果最佳,以菌液浓度1×105个/mL,培养温度25℃,相对湿度85%-90%为最佳接种鉴定体系。应用该接种鉴定方法评价了农家种对南方锈病的抗性,与田间鉴定结果较为一致。此方法克服了南方锈病田间接种的弊端,为玉米南方锈病的抗性资源发掘、筛选评价及品种选育提供新的技术参考。
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史丽丽, 王烁凯, 张盼, 卢道文, 孙海潮, 李永江, 张莹莹, 赵鋆, 李鑫, 董文恒
Abstract:
为探明黄淮海鲜食糯玉米品种的特征特性及演变规律,本研究以2015-2023年黄淮海鲜食糯玉米区域试验品种为材料,利用主成分分析等方法对9年区试数据进行综合分析评价。结果表明,品质分析皮渣率变异系数最高,为22.6%;皮渣率、粗淀粉含量、品尝品质总分逐年呈上升趋势;支链淀粉占总淀粉含量增加不显著。农艺性状分析倒伏倒折率的变异系数最高,空秆率、秃尖长次之,分别为138.6%、71.7 %、60.6%。相关性分析鲜果穗产量与穗粗、穗长、行粒数、鲜百粒重、皮渣率呈极显著正相关。主成分分析取前5个主成分,特征值均大于1,累计贡献率79.5%。审定品种产量、抗病和品质分析发现,审定品种和参试品种平均产量分别为12574.0kg/hm2和12559.7kg/hm2;小斑病、瘤黑粉病、丝黑穗病方面没有高抗品种,矮花叶病和瘤黑粉病的高感品种较多,不同病害中均有抗病较好的品种;审定品种的主要品质性状优于参试品种,品质好且产量在前十的品种仅有1个。综合本研究结果,对鲜食糯玉米品种选育要平衡产量与品质、抗倒性、抗病性等农艺性状的关系。
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刘伊冉, 刘燕莎, 赵海超, 于静彤, 张怡然, 尹文旭, 黄智鸿, 刘松涛, 李欣圆, 张国华, 蒋超, 卢海博
Abstract:
以糯玉米冀糯2403、冀糯188、冀糯172、冀糯2402,甜糯玉米黑甜糯188和甜玉米墨瞳黑甜为研究材料,测定植株各器官花青素含量及穗部花青素含量动态变化。结果表明,不同品种紫色鲜食玉米籽粒花青素含量在3.67~6.83U?g-1之间,穗轴花青素含量是籽粒的2.4倍。植株各器官花青素含量大小顺序为穗轴>叶片>苞叶>籽粒>根>茎,甜玉米墨瞳黑甜苞叶、穗轴和茎花青素含量较高,糯玉米冀糯172籽粒花青素含量较高,甜糯玉米黑甜糯188花青素含量相对较低。不同品种紫色鲜食玉米籽粒和苞叶花青素含量随着籽粒成熟均呈先降后升的趋势,在灌浆中期最低,成熟期最高,穗轴花青素含量随着籽粒成熟均呈先升后降的趋势,在乳熟期达到最高值。综上,紫色甜玉米花青素含量较高,紫色玉米籽粒花青素含量随着籽粒成熟过程呈波动式上升趋势。
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王若嫣, 冯瑞, 李玲珊, 龙文恒, 李长亮, 李顶瑾, 王瑞雪
Abstract:
研究添加不同增效剂组合的磷酸二铵(DAP)肥料对红壤中玉米根系形态、磷素吸收利用效率及产量的影响,设置不施磷(CK)、常规DAP(T1)、施用添加黄腐酸+聚谷氨酸DAP(T2)、添加黄腐酸+海藻酸DAP(T3)、添加黄腐酸+鼠李糖脂DAP(T4)、添加聚谷氨酸+泛菌多糖DAP(T5)以及添加聚谷氨酸+壳寡糖DAP(T6)处理的2个田间试验。结果表明:相比于T1处理,T3和T6处理可显著促进根系生长,成熟期根表面积、根长和根体积较T1提高33.2%~66.8%、31.9%~87.1%、16.9%~74.4%;根尖数、分叉数和交叉数提升15.8%~80.4%、16.0%~74.2%、20.2%~97.1%。T3和T6处理在大喇叭口期与成熟期均显著促进玉米磷素积累,磷素吸收效率与磷肥利用率较T1处理分别提高35.6%~53.1%和134.4%~360.8%(P <0.05)。结构方程模型分析表明,添加增效剂处理可通过促进根体积和根表面积进而提高根、茎的磷吸收量,最终显著提高产量。因此,DAP肥料中添加黄腐酸和海藻酸或添加聚谷氨酸和壳寡糖可促进玉米根系发育与磷素积累,从而实现增产。
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Abstract:
本研究以前期通过全基因组关联分析联合转录组测序挖掘到的玉米萌发期耐低温基因ZmFAH1为研究对象,以耐低温等级不同的116份玉米自交系为材料,对该基因CDS区进行遗传变异分析,挖掘与耐低温显著关联的位点,开发分子标记并验证。结果表明:ZmFAH1基因位于玉米1号染色体负链,为参与编码具有疏水能力的跨膜碱性蛋白,启动子包含多个与非生物胁迫响应相关的元件;在CDS区挖掘到15个SNP和1个InDel,划分为9种单倍型,其中HAP2为优异单倍型,针对表型贡献率最大的非同义突变位点InDel708-710开发了耐低温dCAPs标记DNCAPS708,该标记与萌发期相对发芽指数(RGI)、相对活力指数(RVI)、相对简易活力指数(RSVI)和相对芽长(RGL)等4个耐低温性状显著相关,在玉米自交系及双单倍体群体中基因型与表型分子符合率达到80%以上。
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Abstract:
为探明西辽河平原玉米秸秆还田年限对土壤物理分组有机碳含量和玉米产量的影响,以秸秆不还田地块(CK)为对照,选取玉米秸秆全量还田3年(HT3)、5年(HT5)、7年(HT7)和9年(HT9)地块,研究浅埋滴灌下秸秆连年还田土壤物理分组有机碳含量和玉米产量的差异性变化特征。结果表明:随秸秆还田年限的增加,0-30cm耕层土壤密度有机碳、颗粒有机碳和团聚体有机碳含量均逐年增加;土壤密度有机碳和颗粒有机碳均表现为HT9、HT7显著高于CK,土壤密度分组有机碳和颗粒分组有机碳含量HT9、HT7平均较CK提高了54.2%、48.1%和48.6%、39.8%;土壤团聚体有机碳含量2-0.25mm粒径最高,>2mm粒径次之,<0.053mm粒径最低,不同粒径土壤团聚体有机碳含量均表现为HT9、HT7显著高于CK,HT9、HT7平均较CK提高了47.5%、37.8%;产量HT9与HT7的差异不显著且二者均显著高于HT5、HT3和CK,HT9、HT7、HT5和HT3分别较CK增产16.9%、14.8%、7.70%和6.86%。西辽河平原玉米浅埋滴灌水肥一体化下,玉米连作秸秆连年还田可有效提高耕层土壤物理分组有机碳含量和玉米产量,且以秸秆连续还田9年效果为最佳。
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赵建华, 孙建好, 李伟绮, 吴科生, 陈亮之, 杨新强, 何旭刚, 孙宁科, 杜健
Abstract:
针对甘肃河西灌区制种玉米种子生产氮肥投入过量、利用效率不高等问题,探究高质量玉米种子生产环节的最佳施氮量,旨在为甘肃河西灌区制种玉米高质量种子生产合理施氮量确定提供理论依据。2023-2024年在甘肃省农业科学院张掖节水试验站开展田间试验,试验设5个施氮量,分别为0、150、225、300、375 kg N·hm-2,记为N0、N150、N225、N300和N375,收获期测定制种玉米种子产量,母本地上部植株全氮含量,F1代发芽势、发芽率、电导率,计算氮收获指数、氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥表观利用率等指标,以评价各处理种子产量、氮素利用及种子活力差异。结果表明,随施氮量增加种子产量先增加后降低,两年平均最高产量被N300处理获得,7554.9 kg·hm-2;随施氮量增加,氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥利用效率均降低,两年平均,N150 、N225、N300和 N375氮肥利用效率分别为34.4%、26.1%、25.9%和16.1%;两年平均,N150、N225、N300和N375籽粒氮累积量分别较N0提高48.1%、47.1%、56.8%和48.9%;秸秆氮累积量分别提高42.4%、57.0%、82.1%和58.6%,N300植株氮累积量显著高于N0和N150,施氮不影响氮收获指数;施氮不影响F1代发芽率,两年平均,F1代发芽率为94.9%,N150、N225、N300发芽势分别为85.1%、80.8%和80.0%,N300种子电导率值最小。综合考虑种子产量和活力,本试验条件下制种玉米种子生产最佳施氮量为300 kg·hm-2。
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张冬雪, 唐贵, 李鑫, 高佳缘, 王然, 武新娟, 隋冬华
Abstract:
试验旨在探究玉米叶片不同发育期相关指标的动态变化,为饲料相关研究提供一定的参考依据。本研究以甜糯玉米、甜玉米和糯玉米这三大类型,共计9个品种的玉米为试验材料,深入探究了玉米叶片在4个发育阶段(T1 - T4)的形态指标、叶绿素含量、生物活性物质(类黄酮和总酚)以及抗氧化能力的动态变化情况。研究结果显示,玉米叶片的叶长、叶宽、叶面积和叶片重量等外观形态指标,在T3时期达到最大值,不同品种和类型之间并未表现出明显差异。总叶绿素含量随着叶片发育的推进而逐渐降低,而类黄酮、总酚含量以及抗氧化指标(DPPH、ABTS自由基清除能力和亚铁还原能力)则在T1时期达到峰值,之后随着发育进程呈现出整体下降的趋势。相关性分析表明,叶片的形态指标与生物活性物质及抗氧化指标之间呈负相关关系,这意味着在叶片发育前期,其代谢活性处于较高水平。类黄酮和总酚与抗氧化指标呈极显著(p < 0.01)正相关关系,说明它们具有较强的生物活性。聚类和主成分分析的结果进一步证实,不同品种的玉米叶片指标主要是随着发育时期的变化而变化,品种间的差异并不明显。本研究结果为玉米品种的筛选、亲本的选择以及叶片资源在饲料方面的综合开发利用提供了重要的理论依据。
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罗 直, 韩欣澳, 廖孟一, 李洪皓, 黄凯宣, 宋 碧, 刘代玲, 程 乙
Abstract:
针对西南喀斯特山区土壤瘠薄制约玉米单产提升的问题,探讨不同耐瘠型玉米光合特性及产量对地力水平的响应,为喀斯特山区耐瘠玉米品种选育、高产抗逆栽培提供理论与技术支撑。本研究以耐瘠型玉米贵卓玉9号(GZY9)和不耐瘠型玉米金贵单3号(JGD3)为试材,选取高(HSF)、低(LSF)两种地力水平田块进行田间试验,研究不同耐瘠型玉米叶面积指数、叶绿素相对含量、气体交换参数、叶绿素荧光特性、叶绿体超微结构、产量及产量构成因素对地力水平的响应。结果表明,与HSF条件相比,LSF条件下2个不同耐瘠型品种叶面积指数、叶绿素相对含量、叶片净光合速率、光化学猝灭系数均显著降低,但耐瘠玉米品种GZY9的降幅小于不耐瘠玉米品种JGD3。LSF条件下,GZY9 蜡熟期至成熟期间的LAI显著高于JGD3,大喇叭口期至乳熟期的SPAD比JGD3高2.11%-19.14%,净光合速率、最大光化学效率和非光化学猝灭系数比JGD3高33.93%、5.14%和9.8%,且乳熟期GZY9叶片叶绿体仍能保持规则、完整形态,基粒数量多且基粒片层、基质片层结构整齐。耐瘠玉米品种GZY9对地力的响应较不敏感,且在LSF条件下仍能保持高产稳产。LSF条件下,GZY9比JGD3的产量增加25.62%,其穗粒数和千粒重则分别增加10.96%和10.50%。可见,相对于不耐瘠型玉米,耐瘠型玉米在LSF条件下可显著提高生育中后期叶面积指数、叶片叶绿素相对含量,改善叶绿体的发育,进而延缓叶片衰老,增强叶片光合能力,增大穗粒数和千粒重,从而实现玉米增产稳产。
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孟令聪[], 毛泓权, 孙志超, 李穆, 卢实, 郑淑波, 苏桂华, 苏义臣
Abstract:
以100份CIMMYT引进的优良热带玉米种质为材料,齐319(抗病)和Ye478(感病)为对照,于2024 - 2025年在云南进行田间抗性表型鉴定。从28个分布于已知抗病QTL区的候选SSR标记中筛选多态性标记,并对51份抗性稳定的种质进行聚类分析。田间鉴定筛选出1份高抗(CML172)、10份抗病和24份中抗的稳定种质。最终从候选标记中筛选出8个SSR标记(umc1194,umc1784,bnlg1523,M13,umc2354,umc1515,umc2560,umc1042)构成核心标记集,其中M13、umc2560和umc1515为高多态性标记。基于此标记集的聚类分析将53份材料分为5个类群,抗病种质(CML172、齐319)与感病种质被有效分离。一致性分析显示,SSR标记聚类与表型抗性分类高度一致(Kappa = 0.77,P < 0.0001)。该核心标记集能快速、准确鉴别热带玉米种质对灰斑病的抗性。
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张会芳, 刘桂珍, 秦 娜, 张道明, 张香粉, 张留声, 冯 晓, 王 瑛, 王 静, 燕照玲, 段俊枝, 陈海燕, 齐红志, 王 楠, 杨翠苹
Abstract:
子粒机收是实现玉米生产全程机械化的关键和瓶颈,其突破根本在于适宜的专用品种的选育与推广应用。本文先解析我国玉米机械化收获方式与发展水平现状,剖析不同产区子粒机收水平现状格局及成因,再从品种维度甄别制约子粒机收质量与效率的关键性状因子。进而,系统综述子粒机收玉米专用品种的选育策略与审定现状,挖掘当前品种选育审定中存在的核心问题,并据此提出靶向解决方案与未来展望,以期为加速玉米子粒机收专用品种的研发与推广提供参考,筑牢玉米生产全程机械化的品种根基。
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Abstract:
以课题组前期通过QTL分析挖掘到的玉米萌发期耐低温基因ZmICE6为研究对象,对其进行生物信息学分析,明确其具有bHLH保守结构域,启动子区域包含多种与非生物胁迫相关调控元件;在NCBI数据库中检索玉米基因组bHLH家族成员共71个,对家族基因构建进化树,明确该家族分为8个亚家族,ZmICE6与已知的耐低温基因ZmICE1亲缘关系最近,保守基序预测分析发现,共包含10个motif,其中motif 1、2较为保守,ZmICE6与ZmICE1具有三个相同的保守基序,分别为motif 1、2、5。以123份萌发期耐低温能力不同的玉米自交系为材料,扩增ZmICE6基因CDS区,检测到12个SNP和2个Indel,包含4个非同义突变SNP,其中非同义突变SNP380与萌发期相对根长(RRL)等5个指标极显著相关(p<0.01),表型贡献率为7.47%-12.62%;针对SNP380位点开发了dCAPs标记DNCAP380,并在123份玉米自交系、102份以掖478和齐319为亲本的RIL群体中进行验证,耐低温表型和基因型的符合率分别为76.92%和81.43%。
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向振凡, 霍 川, 羊 炼, 张颖韬, 冯云超, 黄美瑕, 晏庆九
Abstract:
为创制高配合力玉米自交系,以XZ966-14×A801为基础材料,经过本地和海南两地南繁北育,采用基本株、S3、S5三次配合力渐进测交,创制出高配合力自交系WZ0714及其衍生系WZ1422、WZ1423、WZ14212、WZ17363和WZ17367,用这些系作亲本已组配育成23个杂交种通过品种审定。其中WZ0714育成11个杂交种,在区域试验中产量达8083.5~9727.5 kg/hm2,比对照增产6.3%~12.6%,增产达极显著;WZ14212育成7个杂交种,在区域试验中产量达8481.0~9609.0 kg/hm2,比对照增产7.7%~10.6%,增产达极显著。SNP芯片检测结果显示,WZ0714及其衍生系归属于Reid种质群,但它们独立为一亚群,与Lancaster种质和旅大红骨种质衍生系、PB群自交系杂交能组配出强优势杂交种,具有较大的育种利用潜力。
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王静[], 周广威, 刘莹, 刘娟, 黄彦郡, 陈江, 牛康康
Abstract:
【目的】对比分析近25年新疆南北疆审定玉米品种的主要性状,以进一步提高南北疆玉米产量为目标,为玉米品种选育提供参考。【方法】搜集整理2000~2024年南北疆地区审定的312份普通玉米品种信息,分析玉米品种不同性状的变异系数、性状相关性、分布规律和演变规律。【结果】南北疆审定玉米的数量、性状相关性、分布频率和演变趋势均不同。南疆品种主要性状均与产量显著正相关,与种植密度负相关,各性状均随着年份的推进呈现增长趋势,南疆品种选育更注重个体生长潜力;北疆品种种植密度与产量极显著正相关,与其他性状均负相关,仅产量和种植密度随着年份推进呈增加趋势,说明北疆审定品种更注重发挥玉米群体优势。【结论】南疆应加大品种选育投入力度,可通过适当增加生育期天数提高单产,并探索通过合理密植增加产量。北疆品种选育应结合密植高产的高效栽培技术,进一步提高产量。
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王立伟, 王江浩, 高增玉, 张全国, 安洪周, 宋粮, 李兴华, 闫元元, 魏剑锋, 郭瑞, 宋炜
Abstract:
为明确新选玉米自交系的配合力特性及其杂种优势类群,以24个新育成自交系为被测系,与NSS、SS、黄改及改良瑞德类群的5个测验种按NC-Ⅱ遗传交配设计组配120个杂交组合,在2个地点开展田间试验。GCA分析表明冀603、DH116、B132、冀H158、SW3-2和冀22S274等6个自交系表现突出,利用潜力较高;SCA分析筛选出PH6WC×冀H522、PH4CV×冀H453、PH4CV×冀H524、昌7-2×冀603、郑58×冀PBA、PH6WC×冀H453、昌7-2×D7和PH6WC×冀H521等优势组合;TCA分析筛选出冀22S274×DH116、冀5041×DH116和B132×冀1877等优异组合。基于籽粒产量SCA相对效应值和SNP标记分别进行聚类分析,均将24个自交系划分到2个杂种优势类群和6个亚群。本研究明确了新选自交系的杂种优势类群和组配方向,为进一步指导种质改良和新品种选育提供了理论基础。
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Abstract:
“艾格云育种家工作室”是一款面向玉米育种的一站式数据分析平台,致力于为育种决策提供全方位的数字化支持。平台采用模块化设计,集成了基因型分析、表型分析和区域试验分析三大核心模块,并支持自动生成标准化报告。基因型分析模块涵盖数据格式转换、缺失值插补、群体结构分析及系统发育树构建等功能;表型分析模块提供了数据清洗、标准化处理、方差分析及遗传参数估算功能;区域试验模块则支持单年多点和多年多点的联合分析,并通过可视化图表与多维解读,直观呈现试验结果。平台界面友好,操作简便,有效简化了育种数据分析流程,大幅提升数据处理效率,为育种家提供科学、直观的品种评价依据,是现代玉米数字化育种的高效可靠工具。该平台(https://studio.aigeyun.cn)对玉米育种工作者免费使用。
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Abstract:
土默特平原灌区玉米种植普遍采用膜下滴灌模式,浅埋滴灌技术尚不成熟,为探究浅埋滴灌氮肥运筹对玉米农艺性状与产量的影响,本研究在不同氮肥用量(240 kg/hm2、300 kg/hm2、360 kg/hm2)下设置3个分次追施处理,分别为3次追施、5次追施、7次追施。结果表明:氮肥用量增加,株高、穗位高、叶面积指数(LAI)明显增加。240 kg/hm2氮肥用量下追施次数增加,株高、穗位高、LAI明显降低;300 kg/hm2、360 kg/hm2氮肥用量下,不同追施次数间吐丝期株高无明显差异,穗位高表现为7次追施大于3次追施。240 kg/hm2氮肥用量下,3次追施的干物质量较7次追施增加了4.57%-22.47%;300 kg/hm2氮肥用量下,3次追施的乳熟期干物质量较7次追施两年分别降低了6.65%和25.84%;360 kg/hm2用量下追施次数间干物质量趋势与300 kg/hm2类似。300 kg/hm2用量下分7次追施处理两年的玉米产量分别为15.07 t/hm2、15.21 t/hm2,与360 kg/hm2用量下产量无显著差异,较240 kg/hm2用量下分7次追施处理明显增加了4.5%、14.97%。土默特地区玉米无膜浅埋滴灌下可推荐生育期追施氮肥300 kg/hm2,分7次施入,节肥的同时保障高产。
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Abstract:
玉米是全球重要粮食作物之一,其安全生产对保障粮食安全至关重要。玉米南方锈病近几年发生范围从我国黄淮海地区以及蔓延到东北地区,严重影响玉米生产。目前玉米抗南方锈病种质资源匮乏,且病原菌变异速度快,容易导致抗性丧失。因此,玉米生产及育种上都需要高抗种质。为拓宽玉米抗南方锈病种质资源,本研究以感病品种铁研378亲本和高抗南方锈病京2416K和CML496为材料,构建回交群体,利用分子标记辅助选择(Molecular Marker-Assisted Selection, MAS)结合多环境抗性鉴定,定向改良铁研378亲本的抗病性。结果表明,分子标记筛选准确率91.53%,BC3F1代遗传背景回复率平均达96%,显著缩短育种周期。田间自然鉴定结果显示,改良后代病情等级集中于中抗水平,较感病亲本(7级)抗性显著提升。本研究创制了抗南方锈病新种质,为玉米抗病育种提供了技术支撑与理论依据。
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张莉梓, 张丹慧, 徐晨, 张丽华, 孙宁, 李斐, 闫伟平, 谭国波, 边少锋, 赵洪祥
Abstract:
为探索秸秆覆盖对半湿润区玉米发育、水分利用和产量的影响及其作用机制,本研究设置秸秆离田与秸秆覆盖还田2种秸秆处理方式,选用富民985和翔玉218作为供试材料,共设置4个处理,分析不同处理下玉米生长发育、叶片光合特性、水分利用、及产量的变化。结果表明,在半湿润区雨养条件下自然降水适中的年份(2023年),与秸秆离田处理相比,秸秆覆盖还田处理的玉米叶片光合作用能力增强,玉米叶面积指数、干物质积累、叶片碳氮代谢相关酶活性及根系伤流强度,伤流液中细胞分裂素、生长素含量增加,伤流液中脱落酸含量下降,从而提高玉米产量和水分利用效率。而自然降水较多的年份(2024年),秸秆覆盖还田处理表现出与自然降水适中年份相反的变化趋势。
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吕鸿睿, 蔡杰, 王馨苗, 刘沛宇, 黄鹏惠, 欧林霖, 侯小雯, 孙冬梅, 杨艳歌
Abstract:
针对农田土壤中多种除草剂复合污染的修复难题,从实验室前期保藏的阿特拉津降解菌中筛选出了一株兼具氟磺胺草醚降解能力的菌株LC-5。该菌株在48 h对100 mg/L氟磺胺草醚的降解率可达62.77%,经生理生化及16S rRNA基因序列分析,鉴定该菌株为节杆菌(Arthrobacter)。菌株LC-5不仅展现出高效降解性能,还具备溶磷、解钾、固氮、产IAA能力,且能耐受pH 9 的碱性环境及 5% NaCl 的盐胁迫,盆栽实验证实施用LC-5菌液可有效缓解土壤中氟磺胺草醚残留对玉米的药害症状,玉米叶片的叶绿素含量、抗氧化酶活性及植株的抗逆性显著提升,丙二醛积累量降低;此外,土壤酶活性也得到激活。高效液相色谱测定结果表明,经LC-5菌液处理后土壤中未检测到氟磺胺草醚残留,综合来看,菌株LC-5具有良好应用前景。
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王靖博, 张畅, 李晓林, 张水梅, 袁静超, 刘剑钊, 范围, 闫金垚, 梁尧, 蔡红光
Abstract:
摘要:研究东北黑土区不同还田方式影响下玉米秸秆及其纤维素、半纤维素与木质素成分的腐解动态,分析秸秆碳、氮、磷、钾养分的释放规律。采用尼龙网袋法,在吉林省公主岭市黑土区布设秸秆不同还田方式与长度双因素秸秆腐解模拟试验,主因素为还田方式(深度),包括覆盖(FG,0cm)、深翻(SF,30cm)与旋耕(XG,0-15cm),副因素为秸秆长度,分别为5-10cm(S)、15-20cm(M)、25-30cm(L),共9个处理。经过693天的试验,不同尺寸玉米秸秆覆盖、深翻与旋耕处理秸秆累计腐解率平均分别为69.2%、87.2%和84.6%,0-369天表现为快速腐解期(腐解54.7%-68.2%),369-693天表现为慢速腐解期(腐解14.5%-20.5%)。双库指数模型能较好地拟合各处理秸秆腐解率随时间的变化,覆盖、深翻与旋耕处理秸秆腐解速率常数分别为0.31%、0.38%和0.39%。第693天时,深翻与旋耕处理秸秆各纤维成分腐解率接近,明显高于覆盖,特别是木质素腐解率,较覆盖还田高26.4-27.4个百分点,不同秸秆尺寸间各纤维组分腐解率的变化规律不明显。在第693天时,三种纤维成分的腐解率均随着秸秆尺寸增加而降低,且S和M处理间未表现出显著差异。不同还田方式秸秆全碳、全氮、全磷、全钾养分累计释放率均表现为深翻>旋耕>覆盖,衰减指数方程很好地拟合了不同还田方式玉米秸秆全碳、全氮、全磷、全钾残留量随时间的变化过程。在为期2年的腐解过程中,深翻与旋耕还田秸秆腐解率、腐解速率及三种纤维成分的腐解率均显著高于覆盖还田,当还田秸秆的尺寸大于25cm后,秸秆及其纤维组成的腐解率显著降低。与秸秆覆盖还田相比,深翻和旋耕还田更利于秸秆养分的释放。双库指数模型与衰减指数方程很好地拟合了不同秸秆还田方式玉米秸秆腐解与养分衰减变化过程。
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李斌, 侯辛未, 李文兰, 吴承来, 岳润清, 王烨, 史桂阳, 丁照华, 孙爱清
Abstract:
为筛选适合盐碱化土壤种植的耐盐碱玉米自交系,本试验采用山东省农科院选育的52份玉米自交系材料,在(150mmol/L NaCl+30mmol/L Na2CO3)的盐碱胁迫条件下进行种子萌发试验。依据发芽率、芽长、根长、侧根数、芽鲜干重、根干鲜重、含水率共9个农艺性状指标,基于主成分分析和聚类分析结果,综合筛选耐盐碱玉米自交系。根据主成分分析结果可将9个性状转化为5个主成分因子,共代表了原始数据信息量的92.343%。聚类分析将52份种质材料分为5类不同的耐盐碱类型,分别为高度耐盐碱型、中度耐盐碱型、耐盐碱型、盐碱敏感型和高度盐碱敏感型。通过将主成分分析方法与聚类分析方法相结合,筛选出lXP1342a、DPJ537a、QX52322、QD5123、QX51513h、QD517236共6份高度耐盐碱型材料;CILCD7975、QPQ705b等共12份中度耐盐碱型材料;QX52352、QX51513b等共16份耐盐碱型材料;QDP553b、QX51513a等共12份盐碱敏感型材料;QX51513d、QX51513c等共6份高度盐碱敏感型材料。这些耐盐碱能力不同材料的筛选及评价为耐盐碱品种的选育提供了参考依据。
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Abstract:
针对吉林省玉米秸秆资源化利用难题,系统分析寒地黑土区秸秆腐解动力学、土壤有机碳固持机制、微团聚体稳定性、微生物群落演替规律,综述秸秆还田对玉米根系发育、养分吸收、产量构成的影响,解析吉林省玉米秸秆归行覆盖条耕、秸秆深翻还田、秸秆碎混还田技术模式的实用性,提出了吉林省秸秆还田存在的问题,建议加强“农机—农艺—生态”协同的秸秆还田技术体系建设,完善秸秆还田补贴政策、鼓励土地流转、扩大经营规模,全面推进机械化,推动吉林省黑土地实现可持续利用。
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杨玉莹, 郭欣阳, 章爽, 李婷, 王孟玮, 张兴华, 徐淑兔, 薛吉全
Abstract:
提高种植密度是玉米增产的关键措施之一,种质改良是培育优良耐密种质的基础。课题组前期以陕B群选育的玉米自交系KB182和国内骨干自交系昌7-2为基础材料,通过多年不同轮次的改良培育了KB204、KB588等6个新自交系。为了探究不同轮次的改良效应,本研究以KB182、昌7-2及其不同轮次的改良系为材料,通过不同密度(60,000、90,000和120,000株/hm2)试验,评估了不同轮次改良系的耐密性、产量;并结合Maize 6H60K SNP分子标记,对改良后的自交系进行了遗传背景分析。结果表明,改良后的自交系产量较KB182和昌7-2有所提高,且随着密度的增加,自交系产量逐步提高;改良系的耐密系数较两个基础材料也有一定的提高;穗位叶叶夹角、茎秆强度、穗位系数、ASI(吐丝散粉间隔期)等主要耐密性状优于KB182和昌7-2。基于6H60K SNP基因型数据发现,随着不同轮次的改良,各个自交系保留的KB182遗传背景逐渐提高,昌7-2遗传背景逐渐降低,并保持在一定水平。同时,不同轮次自交系中基因型一致的纯合SNP位点有9,139个,占有效标记的25.13%。综上所述,基于KB182和昌7-2改良的不同轮次玉米自交系保留了基础材料的耐密特性,并在产量上得到了有效改良。
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刘浩然, 段然, 段丹丹, 朱哲仪, 李炳昊, 徐瑞, 王楠, 栾天浩, 陈宝玉
Abstract:
秸秆还田是秸秆资源有效利用的重要方式, 有利于改善农田土壤环境, 提高土壤养分含量, 减少化肥使用, 促进作物增产, 对农业可持续发展具有重要意义。为探索吉林省西部半干旱区适宜的玉米秸秆还田模式,为研究对象于2020-2021年依托吉林省农业科学院白城市保护性耕作研究基地开展研究,设置秸秆离田、秸秆覆盖还田、秸秆碎混还田和秸秆深翻还田4个处理,探究不同秸秆还田方式对玉米生长发育及产量的影响。研究结果显示,从苗期到拔节期,所有秸秆还田处理玉米生长均慢于秸秆离田处理,而从大喇叭口期到成熟期秸秆还田处理玉米生长均快于秸秆离田处理。与秸秆离田相比,秸秆深翻还田在大喇叭口期到抽雄吐丝期株高、茎粗和干物质显著增加5.6%、10.1%、产量与秸秆离田种植方式相比,不同还田方式间增产效果差异明显,其中秸秆深翻还田处理增产效果最佳,增产幅度达7.7%,而秸秆覆盖与碎混还田处理的增产幅度不明显,增产幅度分别为2.0%和3.9%。综上所述,建议在吉林省半干旱区推广应用玉米秸秆深翻还田方式,可以实现秸秆还田条件下玉米增产稳产。
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张磊, 刘浩然, 段然, 段丹丹, 李炳昊, 朱哲仪, 王楠, 王洪君, 陈宝玉
Abstract:
秸秆还田是培肥土壤、保障黑土资源可持续利用的重要措施。为探索吉林省西部半干旱区适宜淡黑钙土土壤的玉米秸秆还田模式,于2020-2021年依托吉林省农业科学院白城市保护性耕作研究基地开展研究,以淡黑钙土为研究对象,设置秸秆离田、秸秆覆盖还田、秸秆碎混还田和秸秆深翻还田4个处理,探究不同秸秆还田方式对土壤理化性质和玉米产量的影响。研究结果显示,与秸秆离田相比,碎混和深翻还田降低耕层土壤容重,降幅分别为1.5%-4.3%和0.7%-4.6%;覆盖还田的保水效果显著,土壤含水率增加5.7%-13.3%;与秸秆离田相比,3种秸秆还田方式土壤有机质含量均在秸秆还田土层显著提升,覆盖还田在0-10 cm土层提升10.9%,碎混还田在10-20 cm土层提升10.5%,深翻还田在20-30 cm土层提升7.8%。秸秆还田提升土壤速效养分含量,其中秸秆深翻还田提升效果最好,土壤碱解氮平均提升9.1%、速效磷平均提升12.5%、速效钾平均提升8.3%。综合来看,吉林省西部半干旱区秸秆深翻还田更有利于改善淡黑钙土土壤理化性质和土壤肥力提升。
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Abstract:
为在高密种植条件下进一步提高黑土地玉米产量,本研究设置秸秆还田方式和种植密度两个因素,秸秆还田方式分别为秸秆离田(H1)、秸秆炭化还田(H2)、秸秆旋耕还田(H3)和秸秆粉碎翻压还田(H4),种植密度分别为60000株·hm?2(D1,当地常规密度)、82500株·hm?2(D2,中等高密处理)和105000株·hm?2(D3,高密处理),通过大田试验探究秸秆还田与种植密度对玉米叶片生理及籽粒产量的影响,结果表明:秸秆还田显著提升了高密种植下玉米LAI、SPAD、Gs以及Pn,并显著降低Ci,且显著增强了玉米叶片细胞抗氧化能力和渗透调节能力,并显著增加了玉米的穗粒数、千粒重以及产量,与D1H1处理相比D2H2处理玉米穗粒数、千粒重以及产量分别增加11.00%、12.14%和19.81,且H2处理的效果最佳。结构方程模型表明,秸秆还田通过增强细胞的抗氧化能力和渗透调节能力,维持了高密种植下较高的净光合速率,从而延缓了叶片衰老,提高产量。
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王 源, 王雨柔, 王媛琪, 周 锋, 刘志军, 原 茜, 梁雄进, 刘 涛, 王强凤, 安曈昕, 徐笑宇
Abstract:
玉米是保障地区和国家粮食安全的重要作物,云南省地处西南边疆,玉米种植面积占旱作农业耕地的一半以上。为助力解决当前云南玉米产业在发展中面临的资源利用和创新开发不足等问题,针对七个云南特色玉米品种开展了种质特性比较,以期为云南乃至中国玉米的潜力挖掘和可持续开发提供科学参考。本研究以宣宏18、珍禾68、云瑞408、宣白美1号、金耕28、金耕早7、金耕早8这七个云南特色玉米品种为研究材料,比较了田间种植成熟阶段的关键农艺性状,利用10对SSR引物进行了遗传多样性评价,并同时分析了籽粒的主要品质,最后鉴选出在遗传聚类分析上具有类别代表性、农艺性状和品质表现综合差异最大的珍禾68和金耕早8作为代表性差异材料开展了比较代谢组学分析。结果表明,参试的七个云南玉米品种农艺性状差异显著,珍禾68和云瑞408在茎粗、百粒重等性状上表现较佳,展现出了良好的株型和高产改良潜力。SSR分子标记将七个品种划分为2个大类别和4个亚类,遗传相似系数在0.21-0.91之间。各品种籽粒在淀粉、可溶性总糖、蛋白质、脂质及脂肪酸组成上总体含量变幅较大,品质差异表现出一定的品种特异性。比较代谢组学分析共鉴定到了1732种代谢产物,其中168种为差异积累代谢物,总体上代谢物的合成、流动、分配和积累受初生代谢系统差异的影响较大,但金耕早8相较能够积累更多的抗逆性次生代谢成分。综上,参试的七个云南玉米品种不仅遗传结构差异较大,含有较丰富的遗传变异,而且在农艺性状和品质表型上各具特色,珍禾68和金耕早8作为代表性差异材料在代谢组学分析中被挖掘到了更为多样的开发潜力。本研究可为云南和全国玉米资源的潜力挖掘和种质可持续创新开发带来新的思考。
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孙家昊, 王哲, 张东峰, 潘守慧, 杨琴, 刘忠强, 张秋思, 赵向宇, 王开义
Abstract:
玉米小斑病(Southern Corn Leaf Blight, SLB)是一种全球性分布的叶部病害,对夏玉米主产区危害尤为严重,常导致重大产量损失。传统抗病性鉴定方法主要依赖人工接种或田间病圃试验,成本高、效率低。全基因组选择(Genomic Selection, GS)技术通过利用全基因组分子标记进行辅助选择,为实现玉米SLB抗性的高效、批量预测提供了新途径,有望克服传统方法的局限性。本研究面向玉米SLB抗性基因组预测的需求,构建了一种基于深度神经网络(DNN)的全基因组预测模型。利用公共的玉米SLB基因型-表型数据集,将DNN模型与BayesA、BayesB、BayesC、RR-BLUP、RF、SVR、LightGBM和CNN共8种主流算法性能进行了系统比较。结果表明,所有参试算法中,DNN模型表现最优:当DNN网络结构扩展至5层时,其在玉米SLB抗性预测中的准确性与稳定性均显著优于其他8种模型。进一步的梯度SNP标记抽样实验显示,当基因组标记数量超过6,000时,大多数模型的预测性能逐渐趋于稳定,提升幅度有限。本研究证实DNN模型可为玉米SLB抗性鉴定提供一种精准、高效的评价工具,并为抗SLB新品种选育提供关键技术支撑。
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魏萱承, 郭子旭, 张子健, 高雪春, 王超群, 吴伟林, 刘相国
Abstract:
过氧化物酶(POD)作为植物中重要的活性氧清除酶,通过催化以过氧化氢(H2O2)为电子受体的多种氧化还原反应,将H2O2分解为对细胞无毒的水,在植物抵抗生物和非生物胁迫中发挥重要作用,本研究系统鉴定获得129个玉米POD基因家族成员,并解析其保守基序和蛋白理化特性。基于系统发育分析姜玉米的129个POD基因划分为4组,并通过染色体定位、共线性分析和公共数据表达量分析解释了家族成员具有明确的分工和组织特异性,并且存在一定的功能冗余。在紫外和灰斑病胁迫下,ZmPOD8、ZmPOD14、ZmPOD16和ZmPOD87基因表达量显著提高。
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周波, 程泽强, 张兴瑞, 韩小花, 刘雪曼, 张煊, 吴晓林, 张菁华, 段灿星, 曹言勇
Abstract:
玉米南方锈病由多堆柄锈菌(Puccinia polysora Underw.)引起,是威胁玉米生产的重大病害,但其抗性调控中miRNA的作用机制仍不明确。本研究以玉米自交系Qi319为材料,设置P. polysora接种组(Pp)与模拟接种组(MK),测定接种后0、24、48 h叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性,并结合转录组、miRNA及降解组测序开展多组学联合分析,旨在揭示玉米抗南方锈病的miRNA调控机制。结果表明接种后24 h,Pp组4种酶活性显著高于MK组且随时间呈上升趋势;转录组鉴定出3274个显著下调、743个显著上调的差异表达基因(DEGs),且差异基因显著富集于植物-病原菌互作、植物激素信号转导等经典抗病通路;miRNA测序筛选到48个显著差异表达miRNA(DEMs),经过滤后获得9个关键DEMs(含下调表达的zma-miR160e)。通过多组学联合分析、降解组剪切位点验证及qPCR定量证实,zma-miR160e可通过剪切作用负向调控靶基因Zm00001eb157820(几丁质酶基因,Zmchn1),且Zmchn1功能注释显示其参与几丁质分解代谢、氨基糖与核苷酸糖代谢等通路。综上,本研究揭示玉米响应P. polysora侵染的核心调控机制:通过下调zma-miR160e解除对Zmchn1的转录后抑制,进而增强几丁质酶活性及细胞壁合成前体供应,最终提高南方锈病抗性。本研究为玉米抗病分子育种提供了关键候选基因(Zmchn1)与调控靶点(zma-miR160e)。
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陈洪凡, 杨迎青, 任广兵, 漆学伟, 兰波, 阴长发, 黄建华
Abstract:
为明确草地贪夜蛾对不同类型品种玉米的为害差异及品种抗性,调查了草地贪夜蛾幼虫在甜玉米、糯玉米和普通玉米3种类型中各10个玉米品种种植田块的发生动态,并以性诱剂监测了成虫发生动态,同时也调查了草地贪夜蛾幼虫对不同类型玉米品种的田间为害情况。试验结果表明:草地贪夜蛾幼虫发生高峰期为9月中旬。成虫发生高峰期为8月底至9月初。在草地贪夜蛾幼虫发生高峰期,以甜玉米百株虫量最大,为14.2头/百株,糯玉米次之,12.5头/百株,普通玉米最少,8.2头/百株。甜玉米、糯玉米、普通玉米在玉米苗期被害率分别为8.9%、11.6%和10.0%,在喇叭口期被害率分别为9.1%、14.1%和11.5%。在乳熟期被害率分别为4.1%、5.6%和3.3%,糯玉米类型受害情况相对偏重。在乳熟期,玉米被害率y(%)与百株虫量(x)间关系y = 0.0093x-0.00044(R2 = 0.964,P<0.0001)。通过对不同类型及品种玉米受害率差异进行巢式方差分析,品种因素引起的变异占比达79.87%以上,而类型变异占比<6.58%,这表明玉米受草地贪夜蛾为害后受害程度差异主要由品种间差异造成,与玉米类型关系较小。本试验为抗草地贪夜蛾玉米品种选育提供了一定的田间试验依据。
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Abstract:
FtsH(Filamentation Temperature-Sensitive H)是一种依赖ATP和Zn2+的金属蛋白酶,是真核生物中的多基因家族。本研究从玉米基因组中鉴定到8个FtsH基因家族成员,分布于6条染色体,存在1组片段复制基因对(ZmFtsH-2和ZmFtsH-3),Ka/Ks比值小于1。FtsH蛋白在氨基酸长度、分子量、等电点、疏水性和不稳定系数等方面存在显著差异;ZmFtsH基因家族成员被分为3个亚家族,各成员基因结构异较大,所有ZmFtsH蛋白都含有motif 1、motif 2、motif 3、motif 4、motif 5和motif 10。ZmFtsHs二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主;三级结构预测显示同一亚家族成员具有较高相似性。所有ZmFtsHs基因启动子均富含光响应元件、激素响应元件和逆境响应元件。热图结果显示ZmFtsH-7在除花粉以外的组织中均有较高表达,而ZmFtsH-5和ZmFtsH-8仅在叶片中高表达。共线性分析揭示玉米ZmFtsH基因与小麦的亲缘关系比水稻更近。本研究为深入解析玉米FtsH基因家族在逆境胁迫响应中的功能提供了理论基础。
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Abstract:
玉米技术创新对玉米增产乃至粮食安全都至关重要,但其技术高地与主产区的空间错配制约了“藏粮于技”战略的效能发挥。本文基于2012—2022年省级面板数据,运用空间杜宾与固定效应模型研究发现,中国玉米技术创新呈现显著的“东高西低”的集聚格局。这一格局的形成主要源于社会经济条件,而非农业自然禀赋,从而导致创新高地与产粮大省空间分离。研究揭示了两条并行的增产路径:第一,技术创新能通过显著的空间溢出效应,向存在地理或经济关联的区域扩散其增产影响;第二,本土创新能更直接地促进本地增产,该效应会因创新质量、财政支持等因素而增强,但在作为创新高地的经济发达地区已呈现边际效用递减的趋势。本文为深刻理解创新高地与生产主产区空间错配背景下,技术驱动增产的双重机制,进而优化创新资源配置、保障国家粮食安全提供了有力的实证支持。
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Abstract:
针对玉米叶片病害表现多样,且受光线、拍摄角度、遮挡等场景干扰易导致漏检误检,同时为降低对移动端与嵌入式设备的算力需求,本研究基于 RT-DETR 提出一种轻量化玉米叶片病害识别方法。其实现过程:首先,设计了新的主干网络 FasterRepNCSPNet,该网络通过优化特征提取结构来提升多尺度病害表征精度,降低计算成本并增强模型鲁棒性,减少误判漏检的风险;其次,将跨尺度特征融合的 RepC3 模块替换为RepNCSPELAN4-FB 模块,强化多分辨率特征交互能力,优化不同尺寸玉米叶片病斑的检测效果;然后,引入 Focaler - MPDIoU 回归损失函数,改善检测边框回归效果,从而提升推理结果的精准度;最后,采用层自适应稀疏化剪枝策略压缩模型规模,在不损失精度的同时进一步压缩模型的大小。实验结果表明,与原 RT - DETR-R18 模型相比,新方法的准确率、召回率和平均精度均值分别提升4.4、3.8、3.2 个百分点,参数量、计算量、模型大小分别下降 61.53%、65.91%、60.5%,实现了检测精度的提升与模型的轻量化目标,具备较强的实际应用价值。
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周德龙, 黄威, 孟令聪, 周旭东, 王敏, 桑建, 高婷婷, 卢实, 路明
Abstract:
本研究以转AtAAP1耐低氮基因的玉米自交系T吉A8401及其受体吉A8401为材料,设置正常氮(5mmol/L)和低氮(0.5mmol/L)两个处理水平,通过水培实验探究AtAAP1基因对玉米苗期耐低氮性的影响。利用实时荧光定量PCR分析AtAAP1的表达量,并通过测定不同氮处理下幼苗的表型、生物量及生理生化指标。结果表明:转AtAAP1基因玉米在低氮胁迫下株高、根长、叶面积及生物量积累显著高于对照,且可溶性蛋白、游离氨基酸和硝态氮含量增幅达280%、296.2%和181.9%。实时荧光定量PCR显示,低氮处理下AtAAP1基因在根系中的表达量较叶片上调更显著,12h时根系表达量达正常水平的3.26倍。成熟期通过田间农艺性状测定,低氮处理下,T吉A8401各项农艺性状指标较吉A8401相比均呈现显著差异,其中亩产量较吉A8401增加47.7%。研究证实,AtAAP1基因的导入通过调控氮素吸收相关代谢途径,增强了玉米对低氮胁迫的适应能力。
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Abstract:
深入分析玉米水肥协同增效研究发展脉络,为未来玉米水肥协同增效研究提供研究方向。基于Web of Science核心论文数据库和CNKI中国知网,文献索引时间为1995年1月1日—2025年6月17日,利用VOSviewer、CiteSpace分析工具,对检索、筛选出的217篇英文和285篇中文相关文献的发文量、作者、期刊、国家、机构和关键词进行可视化分析,绘制知识图谱。结果显示,玉米水肥协同增效研究取得显著进展,30年间发文量逐年增加;国内外学术社群呈现“整体分散、局部集中”的共性结构:国外以张富仓为核心,国内以李生秀、王林权为核心。明确了中英文核心期刊分别为《Agricultural Water Management》和《节水灌溉》;中国学者在该领域发文贡献最多,英文占比53.46%,中国农业科学院和西北农林科技大学在该领域学术水平较高;关键词分析表明,水肥管理、滴灌施肥、水肥耦合是研究的持续热点;时区图分析表明,研究内容已从“增产增效”升级为“效率-环境-系统-品质-经济”多角度协同增效。
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杜帅, XU Ran, LU Yang, ZHANG Qian, ZHOU Zhi-hao, SUN Hui-juan
Abstract:
玉米作为我国第一大粮食作物,其新品种保护与DUS(特异性、一致性、稳定性)测试,是鼓励种质资源创新和响应新时期国家种业振兴战略的关键。以农业部植物新品种保护办公室网站公布的品种权公告为信息来源,对我国玉米新品种保护的申请量与授权量进行系统分析。结果表明,1999-2023年,玉米是我国申请与授权数量最多的作物,其申请量和授权量总体呈增长趋势。文中探究了分子标记技术和表型测量平台在玉米新品种保护和DUS测试中的应用,指出该行业发展中存在的不足,并从完善法律法规、优化近似品种筛选、探索多元化DUS测试制度方面提供了三点促进玉米新品种保护和DUS测试发展的建议,以期为测试人员和育种人提供有益思考。
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杨丽, 梁莉茜, 王雨彤, 陈腾燕, 黄也倩, 李海珍, 迟宇新, 周勋波
Abstract:
2024年以桂单162为试验材料,在玉米3叶期干旱胁迫条件下叶面喷施不同浓度褪黑素(MT)溶液,0 (CK)、50 (MT50)、100 (MT100)、150 (MT150) μmol/L,研究不同处理下玉米植株生长,叶片光合特性、抗氧化酶活性与渗透调节物质的影响。结果表明,叶面喷施褪黑素显著增加了玉米株高、地上部鲜重和叶面积指数。叶片SPAD值、净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率显著增加。与对照相比,褪黑素处理下叶片抗氧化酶活性(SOD、POD和APX)均显著上升,显著提高渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量),超氧阴离子含量显著降低。褪黑素处理后,渗透调节能力提升增强了玉米植株对于干旱的耐受性,以100 μmol/L效果最佳且在第6d调节效果最优。
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Abstract:
为探究氧化石墨烯(GO)作为种衣剂成分对玉米萌发与幼苗生长的影响。本研究设置未包衣的种子为空白对照(CK),GO与玉米种子质量比(mg:kg) 0 (SD0)、150:1 (SD150)、300:1 (SD300)、450:1 (SD450)、600:1 (SD600)共6个处理,研究了不同处理对种子发芽率、淀粉酶活性、幼苗生长及碳氮代谢的影响。结果表明,与CK相比,处理72 h时,SD150~SD600处理的发芽率显著提高了104%~196%,SD300处理的淀粉酶活性显著提高了47.19%,SD450处理的β-淀粉酶和总淀粉酶活性分别显著升高54.58%和41.54%;处理216 h时, SD150~SD600处理的芽长显著提高了14.02%~23.13%,SD450处理的根系体积显著提高了33.0%;GO包衣处理降低了叶片蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,提高了根系SPS和中性转化酶(NI)活性,显著增加了叶片与根系的蔗糖、还原糖和淀粉含量;与CK处理相比,SD450处理叶片和根系的GOGAT活性显著分别提高了111.05%和37.56%,NR活性显著提高了7.16%和16.76%,叶片和根系的可溶性蛋白质含量分别显著增高了7.17%和9.62%。综上,GO可显著促进玉米种子萌发和幼苗生长,增强碳、氮代谢活性,提高幼苗生物量积累。其中,SD450处理的综合效果最好。
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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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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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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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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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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(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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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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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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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:
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:
爆裂玉米引入我国已有数百年历史,作为休闲食品在我国尚未普及。着重介绍了爆裂玉米的来源与国外研究简况和产业发展的概况。同时简要说明我国爆裂玉米的生产、研究进展。对爆裂玉米的种质资源和育种技术做了概要的论述。并对爆裂玉米品质进行了评述,指出爆裂玉米品质应视为一种自然属性,其改良重点在于适口性和芳香味。
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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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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:
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:
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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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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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:
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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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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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:
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:
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:
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:
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:
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:
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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王志刚, 王俊, 高聚林, 尹斌, 白建芳, 余少波, 梁红伟, 李雅剑
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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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:
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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许理文, 段民孝, 宋伟, 田红丽, 王凤格, 赵久然, 王守才
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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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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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
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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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:
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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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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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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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:
不同生育时期水分胁迫的研究结果表明,任何生育时期的土壤干旱均会导致玉米减产,其中抽雄吐丝期水分胁迫减产最重,其次是拔节期,苗期相对较轻。苗期水分胁迫使玉米子粒的“库”形成受到一定阻碍,但由于后期仍维持较大的绿叶面积,复水后可迅速补偿由于前期水分胁迫所减少的生长量,减产较轻。拔节期水分胁迫导致植株矮化,穗位高降低,从而使产量降低。抽雄吐丝期是玉米的水分临界期,干旱可导致散粉至吐丝期间隔(ASI)加大,致使花期不遇,穗粒数大幅度下降,从而严重影响玉米的产量。
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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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才卓, 徐国良, 郭琦, 刘小丹, 任军, 代玉仙, 李淑华, 于明彦
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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Abstract:
选用丹东农业科学院选育的10个自交系及国内3个主要自交系,采用NCⅡ(不完全双列杂交)设计的原理和方法对组配的40个杂交种进行配合力分析,并估算其遗传参数。结果表明:丹787、C8645、DH34和丹598是一般配合力(GCA)效应值表现优良的自交系,筛选出高产组合丹859×DH34、丹787×丹598、丹787×昌7-2。穗位高、雄穗分枝数、穗上叶数、穗上叶距等性状可以进行早代选择,产量、第1叶叶长等性状不宜早代选择。
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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:
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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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:
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:
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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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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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:
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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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:
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:
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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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:
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:
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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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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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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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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李璐璐, 谢瑞芝, 范盼盼, 雷晓鹏, 王克如, 侯鹏, 李少昆
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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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:
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:
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:
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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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:
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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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:
自上世纪70年代以来,优质、抗逆、高配合力和适应性广的新种质匮乏,已成为影响玉米商业育种进一步发展的“瓶颈”。生产用种质的遗传脆弱性受到普遍关注,种质扩增、改良与创新成为作物育种研究最重要的发展方向。综述了CIMMYT和美国玉米遗传资源的搜集、评价、改良和利用情况,玉米遗传多样性的演变趋势与动力,杂种优势群和杂种优势模式研究进展,群体改良理论和技术的新发展及对杂种优势遗传机理的探索。Hallauer于2003年提出的两个杂种优势列(heterotic alignment)的概念,把对玉米杂种优势模式的认识从温带种质扩展到所有生态类型,为玉米种质扩增、改良和创新奠定了理论和方法学基础。两个群体间的相互轮回选择改良技术,是把种质资源大规模推向杂交育种应用的关键步骤。
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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:
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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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
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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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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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:
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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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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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:
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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黄志城, 杨坤, 周海涛, 张浙峰, 李华勇, 唐浩, 陈海荣
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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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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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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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:
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:
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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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:
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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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:
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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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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梁前进, 王辉, 王红武, 胡小娇, 李坤, 吴宇锦, 刘志芳, 黄长玲
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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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:
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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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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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:
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:
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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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:
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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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
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。




