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2026,34(4):1-7, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260401
Abstract:
利用宜机收迪卡杂交种与旅大红骨核心种质进行改良,对改良后代子粒直收相关性状进行配合力分析,探讨迪卡种质在我国玉米育种中的应用,为旅大红骨种质的改良提供可行方向。采用NCⅡ遗传交配设计,以优良改良后代及杂交组合为试验试材,对子粒直收关键性状进行配合力测定和杂优模势分析。结果表明,迪卡653改良丹黄34、迪卡516改良丹99长与PH6WC杂种优势最强,产量最高,子粒含水量和子粒破损率降低,机收综合性状表现优良,适宜机械化收获。子粒含水量与子粒破损率呈极显著正相关,是限制子粒直收的关键性状。子粒含水量、倒伏率、生育期、果穗行数、茎腐率与机收子粒破损率呈显著正相关。
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2026,34(4):8-17, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260402
Abstract:
基于GGE模型,采用“品种-产量×性状”组合(GYT)双标图方法对2024年黄淮海地区200个国审夏玉米新品种进行分类评价和综合分析。将玉米新品种划分为4个品种类型,Ⅰ型品种在产量、产量×生育期、产量×淀粉等产量与性状组合上表现优秀,属于早熟、高产、高脂肪类型品种,主要包括浚单138、鲁单9208和金博士810等67个品种;Ⅱ型品种在产量×赖氨酸、产量×蛋白质、产量×容重、产量/抗病指数及理想指数上表现突出,产量表现优良,属于高产、高抗、高蛋白、高脂肪、性状协调最好的品种类型,主要包括登海189、登海698和鲁泰1号等69个品种。Ⅲ型品种在产量×百粒重、产量×淀粉上表现较好;Ⅳ型品种在产量×蛋白质、产量×赖氨酸、产量×脂肪上表现较好,在综合表现上均极显著差于Ⅰ型和Ⅱ型品种。
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徐书豪,琚小龙,张继宏,张靓蕾,王世伟,黄成龙,杨万能,丁冬,汤继华,段海洋,张守峰,张雪海
2026,34(4):18-28, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260403
Abstract:
基于100份玉米自交系,结合高通量表型技术监测苗期(播种后22 d、25 d、28 d、31 d)4个阶段(T1、T2、T3、T4)株高变化,利用125万个SNP标记开展全基因组关联分析。结果显示,株高符合多基因控制特征。Q模型效果最佳,在T2~T4时期检测到22个显著SNP,对应11个位点,表型解释率为20.08%~28.87%。获得42个候选基因,25个在分子功能、细胞组分和生物过程中显著富集。Zm00001d005726编码TIFY结构域蛋白,其拟南芥同源基因JAZ4负调控赤霉素通路抑制生长,该基因存在两种单倍型,Hap1可显著降低株高。
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2026,34(4):29-39, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260404
Abstract:
利用两大群体玉米材料,田间试验采用间比法设计,分3年两点种植,对与花期相关的7个性状进行分析。结果表明,玉米的花期遗传变异较为复杂,易受环境因素影响。与拟南芥相比,玉米的叶片数目与开花时间的关系更为复杂,可能暗示着玉米具有不同的花期调控途径。基于自然群体的全基因组关联分析(GWAS),检测到225个与花期性状显著关联的SNP位点,同时基于RIL群体的数量性状基因座(QTL)定位分析,检测到105个QTLs位点。这些遗传位点的交叉分析表明,73个显著SNP位点与27个QTL位点存在共定位现象,共定位区域里包含许多已被证明参与花期调控的基因。鉴定出两个可能参与玉米花期调控的基因ZmAPG3和ZmBHLH1。
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杨兴正,南张杰,刘念念,陶若水,李世凡,琪其格,卢敏,刘函,孙清鹏,史利玉
2026,34(4):40-46, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260405
Abstract:
针对两个穗位差异显著亲本齐319(高穗位)和掖478(低穗位),利用Illumina HiSeq2000测序平台获得全基因组分布的429 116个插入/缺失(InDel)多态性位点。结合RIL-296(掖478和齐319衍生的重组自交系)与掖478回交产生的BC1F2群体混池测序,在前期定位的穗位QTL区间(11.35 Mb)筛选可能与穗位连锁的插入/缺失多态性位点,开发InDel标记7个,其中5个InDel标记在双亲间多态性良好。在RIL-296与掖478进一步衍生的次级分离群体中,经K-W非参数检验分析发现,位于GRMZM2G170291基因内的InDel-1标记与玉米穗位高呈极显著相关,且掖478等位型具有降低玉米穗位高的作用。
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张泽,刘倩倩,周婷芳,李冉,张德贵,李明顺,雍洪军,徐晶宇,韩洁楠,李新海
2026,34(4):47-56, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260406
Abstract:
研究通过设置CK(0)、100、150、200、250 mmol/L NaCl胁迫梯度,筛选糯玉米苗期最适耐盐鉴定浓度。基于相关性分析建立盐胁迫下植株发育苗情指数评价法,选择综合耐盐能力高和低的两份糯玉米进行生理生化指标比较。结果表明,150 mmol/L NaCl为糯玉米苗期最适盐胁迫浓度。相关性分析发现,苗情指数与综合耐盐指数D呈极显著正相关,可作为耐盐鉴定的主要参数。生理生化指标分析发现,与对照相比,盐胁迫下耐盐型糯玉米6200-1地上部Na+含量增加20倍,显著低于盐敏感型美玉选系-30的40倍,6200-1光合作用相关参数降低幅度小于18%,美玉选系-30降低幅度大于74%;6200-1中SOD和POD活性增加67%以上,膜损伤程度较低;美玉选系-30中两种酶活性无显著变化,细胞膜损伤程度增加。
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2026,34(4):57-63, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260407
Abstract:
为明确不同芽孢杆菌对甜玉米种子萌发和幼苗生长的影响,探讨提高甜玉米种子萌发率及培育壮苗的方法,以广东省农业科学院作物研究所培育的粤甜28号甜玉米种子为试验材料,采用室内培养皿法,通过4种芽孢杆菌悬浮液处理甜玉米种子,统计分析发芽率、发芽势、根长、株高等萌发及幼苗生长指标。结果表明,不同芽孢杆菌对甜玉米的促生作用存在差异,其中枯草芽孢杆菌(河北)表现出最优的促生效果,其最适处理浓度为1万倍稀释液。研究发现,芽孢杆菌不仅能显著提高甜玉米种子的萌发率,还能有效促进幼苗健壮生长,为甜玉米种子包衣技术的研发及甜玉米产业的提质增效提供参考。
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李琳琳,王林林,於凝,李玲玲,李世清,罗珠珠,张曼,马多吉,陈晓丽
2026,34(4):64-75, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260408
Abstract:
为探明陇中旱农区不同田间配置模式对玉米大豆带状种植系统作物产量和水分利用的影响,2022-2023年在甘肃省定西市开展玉米大豆带状种植研究,设两个单作玉米(M1:55 500株/hm2,M2:83 250株/hm2)和1个单作大豆(S),4个间作处理即2M1//3S(2行玉米//3行大豆)、3M2//3S(3行玉米//3行大豆)、4M1//3S(4行玉米//3行大豆)、6M2//3S(6行玉米//3行大豆)。结果表明, 4M1//3S和6M2//3S处理间作系统土地当量比(LER)和水分利用当量比(WER)均大于1,间作玉米的产量损失值均小于0。综合考虑土壤水分、LER和WER指标,4M1//3S模式是陇中旱农区适宜的玉米大豆带状种植田间配置模式。
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张会芳,刘桂珍,张道明,秦娜,张香粉,张留声,冯晓,王瑛,王静,燕照玲,段俊枝,陈海燕,李万良
2026,34(4):76-82, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260409
Abstract:
本文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,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。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,据此提出靶向解决方案与未来展望,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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2026,34(4):83-91, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260410
Abstract:
在吉林省黑土区高、低肥力土壤上,通过两年(2023-2024年)田间试验,研究不同氮肥用量(0、150、200、250和300 kg/hm2)对玉米产量与构成、氮素吸收利用的影响。结果表明,在高、低肥力土壤上,施氮均显著提高了玉米产量(P<0.05),随氮肥用量增加呈增加趋势,当氮肥用量分别增加至200、250 kg/hm2,玉米产量增幅不再显著(P>0.05)。在相同氮肥用量下,高肥力土壤玉米产量均显著高于低肥力土壤(P<0.05),两年平均增幅为11.4%~15.4%。随氮肥用量增加,玉米氮吸收量呈增加趋势,氮素转运量和吐丝后氮素积累对子粒贡献率呈先增后降趋势。在相同氮肥用量下,高肥力土壤玉米氮素表观回收率、农学利用率和偏生产力均高于低肥力土壤。拟合氮肥用量与玉米产量、氮素表观回收率的关系得出,高肥力和低肥力土壤氮肥投入阈值分别为195~215 kg/hm2和219~240 kg/hm2。
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曲燕,闫金垚,张水梅,胡楠,张畅,陈文博,鹿尧,刘剑钊,梁尧,蔡红光
2026,34(4):92-100, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260411
Abstract:
基于13年的田间定位试验,设置不施肥(CK0)、常规施肥(CK)及常规施肥配施堆肥、牛粪、鸡粪和猪粪共6个处理,玉米收获后测产并采集0~20 cm土壤对磷组分、微生物量和酶活性进行分析。结果表明,施肥显著提高玉米产量与磷吸收,增施有机物料较单施化肥(CK)增产2.2%~8.7%,磷吸收提高30.7%~63.0%。有机物料大幅提升全磷、速效磷及磷活化系数,活性与中活性磷库及无机磷占比提高 3.9%~28.6%,稳定态磷库由 64.7%降至32.6%~54.8%,同时降低MBC∶P,提高磷酸酶活性,常规施肥配施猪粪处理最为显著。有机物料通过提高酶活性、调控MBC∶P提升土壤磷生物有效性。
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2026,34(4):101-107, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260412
Abstract:
西南地区水热条件总体优越,但降水时空分布不均,季节性干旱与极端降水事件频发,加之传统水肥管理方式粗放,导致水肥利用率和产量较低,严重制约了玉米生产的可持续发展。密植滴灌水肥一体化技术通过水肥协同精准调控,可实现节水节肥、节省人工、增产增效、绿色环保等目标。区域试验表明,该技术较传统雨养施肥方式增产可达30%以上,具有显著的增产增效潜力。目前该技术在西南地区仅仅处在试验与初步探索阶段,需要政策支持和加大技术推广力度。
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任兴平,梁玉婷,蒋晶晶,费芍丹,王艺璇,高有军,李惠霞,张海英,刘永刚
2026,34(4):108-117, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260413
Abstract:
以实验室前期获得的两株生防潜能较好的芽孢杆菌为研究对象,采用单因素、正交试验、亲和性测定、平板对峙法、纸间发芽法测定拮抗抑菌效果和活菌数。结果表明,副地衣芽孢杆菌和萎缩芽孢杆菌间无交互抑制作用,在2∶1的比例下,协同作用的抑菌率达到66.57%,显著高于萎缩芽孢杆菌和副地衣芽孢杆菌两株菌株单独使用的抑菌率(P<0.05)。最优助剂配方组成为羧甲基纤维素钠1.5%、木质素磺酸钠2%、丙三醇3%和黄原胶0.1%。复合菌液与助剂配方组成的最佳比例为3∶1,抑菌活性为64.31%。经乳化磨砂后制备种衣剂样品,理化指标符合国家相关标准,货架期可达90 d,对玉米茎基腐病的盆栽防效可达63.93%。
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2026,34(4):118-126, DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20260414
Abstract:
基于我国28省1990-2020年的面板数据,采用双向固定效应模型实证研究气候变化对玉米播种面积的影响,分析该影响的地形异质性。结果表明,全年积温对于玉米种植面积存在正向影响。长期来看,玉米生长期积温对于玉米播种面积呈现“U”型影响。现阶段玉米生长期平均降水对于玉米播种面积存在正向促进作用,当出现短期急雨,农户减少玉米播种面积的情况并不显著。气候变化对玉米播种面积的影响受地形影响而存在明显差异。基于此,为缓释气候变化对我国粮食生产的影响,应重点提升农民组织化程度,加大基础设施建设投入,结合区域水热条件以及资源禀赋优化粮食种植结构。
2026年第34卷第4期
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Abstract:
转基因生物安全性评价与精准监管,高度依赖于能够特异性识别其独特插入位点的分子检测技术。为明确转Cry1A.401基因抗虫玉米CM8302的分子特征及其检测方法,本研究建立了CM8302事件特异性分子检测体系,采用Southern blot确定外源片段整合特征,并通过TAIL-PCR获得T-DNA两端侧翼序列,测序比对B73参考基因组确定其插入位点。基于T-DNA与受体基因组连接序列设计事件特异性引物,建立特异性定性PCR检测体系。以CM8302为供体构建8个不同遗传背景BC5F1世代回交导入群体,在各群体中均可稳定检出特异性条带。为CM8302及其相关材料的准确高效检测提供了事件特异性方法,为回交转育应用、样品鉴别与监管检测提供了技术支撑。
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杨洪, 刘长闯, 巩倩晖, 邢铭扬, 林香梅, 向豪, 胡尔良, 林海建, 李静威, 卢艳丽, 汪青军
Abstract:
对405份鲜食玉米自交系进行糯质基因鉴定与杂种优势群划分,以推进鲜食玉米杂种优势利用。通过碘染试验与wx-D7、wx-D10特异性分子标记分析,鉴定出225份糯玉米和180份甜玉米材料,其中39份为甜糯双隐性材料。在264份携带隐性waxy基因材料中,wx-D7型占75.4%,为优势等位变异。利用45K SNP芯片进行基因型分型,通过邻接法聚类将糯玉米划分为WA、WB、WC 3个类群,甜玉米划分为SA、SB 2个类群。基于33个审定品种的亲本类群验证表明,69.7%的品种为群间杂交,其中WA×WC为优势杂交模式。本研究明确了wx-D7为优势等位变异,划分的杂种优势类群间存在显著的杂交优势,为鲜食玉米的高效育种提供了关键的亲本材料与理论指导。
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曲梦然, 张崎峰, 陈海军, 吴瑶, 王兵, 刘柏庆, 李金良
Abstract:
我国玉米种质遗传多样性解析工作尚存在明显不足,本研究就此展开针对性探索,结合早熟及极早熟区域的育种实际需求,借助SNP分子标记技术完成了系统性分析。此研究中构建了玉米资源的分子指纹图谱,以此为基础对239份玉米自交系的遗传距离与相似度进行计算分析,最终筛选出20对遗传差异极端显著的自交系,同时完成群体遗传结构解析后通过聚类分析将所有供试资源明确划分为3个不同类群。其中类群一由73份资源组成,包括Reid、Iodent等两大类群;136份资源被归入类群二,这一类群包含旅大红骨、塘四平头类群;类群三则聚集了30份资源,欧洲硬粒类群与Lancaster类群(Mo17)均在其中。这些研究结果能够为相关区域玉米种质遗传基础的拓宽提供有力支撑,同时在自交系改良、优良杂交组合选配以及新品种组配等工作中具备重要参考价值。
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Abstract:
干旱和盐渍是影响我国玉米产量与品质的主要环境因素之一。为解析玉米DNA去甲基化酶基因ZmROS1基因(EU970037)启动子在渗透胁迫下的调控机制,本研究以黑玉米自交系为材料,克隆获得ZmROS1起始密码子上游1956 bp的启动子序列PZmROS1-1956。该序列除含有TATA、CAAT等核心启动子元件,还包括ABA响应元件、光响应元件、非生物胁迫响应元件及分生组织响应元件等多种顺式作用元件。根据元件分布,成功构建了4个5’端缺失片段与GUS报告基因融合的表达载体(PZmROS1-1956-GUS、PZmROS1-1501-GUS、PZmROS1-1044-GUS、PZmROS1-787-GUS),并通过农杆菌介导法获得转基因烟草。qRT-PCR检测表明,转PZmROS1-1956-GUS烟草在200mmol/L NaCl和15%PEG处理下,GUS表达量显著升高。GUS组织化学染色及定量分析显示,所有重组载体均能激活GUS活性,其中转PZmROS1-787-GUS植株染色最深GUS表达量最高,表明-787bp至0bp区段为ZmROS1启动子的核心功能区域。本研究为深入解析玉米ZmROS1基因的表达调控功能奠定了基础。
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王利锋, 陈美, 王森, 贾腾蛟, 王景, 张站壹, 张龙, 蔡齐宗, 马锦霞, 秦子钰, 李晶晶, 杨继伟, 李会勇
Abstract:
本研究以274份玉米自交系为关联群体,利用一般线性模型(GLM)、混合线性模型(MLM)和固定和随机模型交替概率统一(FarmCPU)3种方法,对玉米高温条件下花粉活力进行全基因组关联分析。共鉴定到13个与高温条件下花粉活力显著关联的SNP位点(P<7.30E-06)。其中,Bin8.03和Bin9.03可能是影响高温条件下花粉活力的重要区段。共挖掘到11个相关候选基因,其中Zm00001d009343、Zm00001d009347、Zm00001d045988、Zm00001d046158和Zm00001d027115可能是影响玉米高温条件下花粉活力的重要候选基因。
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温梦媛, 张琇, 杨国平, 张学贤, 禹凤霞, 李浩荣, 鲁力铭, 张瑞鑫, 马军燕, 李锡铨
Abstract:
为探讨耐盐促生菌对盐胁迫下作物生长的调控效应,挖掘适用于盐碱地改良的优良菌种资源。以玉米品种宁丹33号为试验材料,接种一株分离于宁夏地区盐渍化土壤中的耐盐促生菌XJ-33,经形态观察、生理生化及16S rRNA测序鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas),可耐受10% NaCl及pH 11.0的逆境条件,并具有产铁载体、产吲哚-3-乙酸(IAA)及1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶等促生特性。研究表明,接种XJ-33显著促进了盐胁迫下玉米幼苗的生长。与对照相比,株高、根长及生物量(鲜重、干重)均显著增加,其中地上部与地下部干重增幅最大,分别达82.61%和81.63%。生理生化分析显示,接菌后叶片SPAD值、叶绿素及氮含量分别提升了15.00%、13.18%和18.47%;同时,根系活力(脱氢酶)显著提高。在抗逆生理方面,接菌处理增强了植株的渗透调节能力,叶片与根系中可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量均显著上升,而代表膜脂过氧化程度的丙二醛(MDA)含量则显著下降。此外,抗氧化酶系统也积极响应,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在叶片和根系中均显著升高,而过氧化物酶(POD)活性则有所降低。菌株XJ-33具有较强的耐盐促生能力,可通过调节渗透平衡、增强抗氧化防御及促进养分吸收来缓解盐胁迫对玉米的伤害,在盐渍土改良及微生物菌剂研发中具有较好的应用潜力。
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Abstract:
本研究基于2005-2024年全国及陕西、甘肃、宁夏、新疆4省(区)玉米生产数据,采用对数平均迪氏指数法(LMDI)模型,系统分解种植面积和单产对玉米增产的贡献率,探究西北地区4省(区)玉米增产的核心驱动因素。结果表明:2005-2024年西北地区4省(区)玉米总产量增长158.82%,年均增长率5.12%,显著高于全国平均水平(4.03%);从整体来看,全国和西北地区4省(区)玉米增产均以种植面积扩张为主导,西北地区4省(区)面积贡献率(65.56%)略低于全国(70.59%),单产贡献率(34.44%)高于全国(29.41%);分省(区)来看,甘肃、宁夏、新疆3省(区)呈现“面积绝对主导”的增产特征,面积贡献率分别达73.29%、91.61%、88.84%,而陕西则以单产提升为主要驱动因素,单产贡献率(54.52%)高于面积贡献率(45.48%)。研究揭示了西北地区4省(区)玉米增产的差异化驱动规律,为针对性实施“粮食单产提升工程”、优化玉米生产布局、保障区域粮食安全提供科学依据。
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刘艳伟, 程志加, 卢宗志, 李洪鑫, 刘慧涛, 王秋华, 吴宪, 高玉山 []
Abstract:
针对北方春玉米(Zea maysL.)田杂草抗药性加剧、草害风险升高的问题,明确了新型除草剂砜吡草唑不同复配组合对区域优势杂草的防除效果及玉米安全性,为田间应用提供技术支撑。以春玉米品种富民 985 为供试作物,对除草剂22% 砜吡草唑?嗪草酮悬浮剂、37% 砜吡草唑?二甲戊灵悬浮剂和 45% 砜吡草唑?异噁唑草酮?莠去津悬浮剂3 类制剂进行播后苗前土壤处理田间试验,并调查药后杂草株数及鲜重防效,评价玉米安全性。结果表明:45% 砜吡草唑?异噁唑草酮?莠去津悬浮剂在 877.5g a.i./hm2 剂量下防效最优,药后 40 d 总草株防效和鲜重防效均达 96.9%,二元复配制剂防效均优于对应单剂。供试复配制剂各剂量对玉米均安全,无药害现象。综上, 45% 砜吡草唑?异噁唑草酮?莠去津三元复配制剂通过VLCFA 合成、HPPD 与 PSⅡ 三种不同靶标实现多作用位点协同,更适合北方春玉米田推广应用,二元复配制剂可根据田间杂草群落结构 “对症减量” 使用,两类组合均能延缓杂草抗性演化。
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程志加, 刘艳伟, 卢宗志, 刘晓梅, 姜兆远, 孙玲, 吴宪, 李莉
Abstract:
为探究北方春玉米区利用通用型植保无人机喷雾精准施用封闭除草剂技术对杂草的防除效果,本研究设置了不同飞行参数下施用45%砜吡草唑·异噁唑草酮·莠去津悬浮剂与55%莠去津·乙草胺·异噁酮悬浮剂的不同处理,最终从杂草防除效果、雾滴沉积特性及作物安全性三方面确定最佳处理。结果表明:飞行高度3 m、喷幅10 m条件下,无人机施药对稗草、马唐等优势禾本科杂草防效达95%以上,鲜重防效达93%,显著优于2 m低高度处理,并与人工喷雾无显著差异;雾滴沉积分析显示,3 m高度处理在土壤表面覆盖率、沉积量及粒径分布均匀性方面显著优于2 m处理;各药剂处理玉米产量为6550–6627 kg/hm2,与人工除草差异不显著,未观察到可见药害。综上,优化飞行参数与助剂系统后,无人机封闭除草具备良好的沉积特性与持效性,对杂草防除效果好,并对玉米安全,具备替代传统喷雾方式的潜力。
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Abstract:
松嫩平原作为重要玉米主产区,秸秆还田是其种植模式转型的重要方向。本研究以209个多类型玉米经营主体为样本,以2023年传统种植模式为对照,调查2023-2024年投入产出数据,从经济效益、社会效益和生态效益三个维度构建13项指标的综合评价体系,用主成分分析法量化秸秆还田综合效益,研究结果显示:2024年采用秸秆还田技术后,松嫩平原玉米“种管收储”全链条规模化丰产综合效益得到显著提升,综合效益得分均值从2023年的1.019分提升至2.181分,增长1.162分。在各评价指标中,成本利润率、单位面积产出投入比和单位面积净利润对综合效益的正向影响最为突出;物耗产值率、技术应用认可度、单位面积产量等指标对综合效益影响较大;单位面积农药施用强度、单位面积耗油量、单位面积肥料施用强度等指标呈负向影响;单位面积产值、带动就业人数等指标目前影响最小。基于上述结论,本研究提出了更具针对性的建议,为优化松嫩平原玉米种植模式、制定农业政策提供科学依据,进而推动玉米产业绿色转型与可持续发展。
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Abstract:
为简化构建玉米复合杂交育种基础群体的程序,加速育种进程,提高育种效率,以2个自交系为母本,5个自交系为父本,通过父本等粒花粉混合授粉,构建2个初始复合杂交育种基础群体,再经3次群内混粉交配,分别创建1734A、1734B、1734C和1735A、1735B、1735C六个育种基础群体,并利用群体选育自交系。结果表明,不同父本自交系间花粉粒大小存在差异,单位重量花粉(1 mg)的花粉粒数最多达4424粒,最少为3401粒,差异达显著或极显著水平;采用等粒花粉混合授粉构建初始复合杂交基础群体,比传统方法构建初始复合杂交基础群体的育种进度提前2年(季);应用6个育种基础群体选育出的9个自交系的GCA均表现为较大的正向效应,最大值为20.26,最小值为10.64;用其中7个自交系作亲本组配育成14个杂交种,其中1个品种通过国家审定,9个品种通过省级审定,4个品种待审定,这些品种在区域试验中产量8746.5~10950.0 kg/hm2,比对照增产5.4~15.4%,增产达显著和极显著。表明采用父本等粒花粉混合授粉构建玉米育种基础群体能简化育种程序,加快育种进程,提高育种效率,取得显著的育种效果。
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秦梓丰, 刘嘉琳, 李方方, 白红波, 李淑益, 黄玉芳, 汪洋, 叶优良, 孟祥萍
Abstract:
随着农田单产要求提高,耕地质量下降问题凸显。本研究探究不同用量纳米硅肥对夏玉米生长发育、产量、养分利用和土壤肥力的影响,为提升农田生产力提供新思路。采用大田试验,设置五个硅肥梯度(0、30、60、120、240 kg/hm2)。结果表明,硅肥施用量为120 kg/hm2时效果最佳:玉米株高、茎粗、干物质累积量在成熟期达到最大(289 cm、28.82 mm、21029 kg/hm2);产量最高达10574.6 kg/hm2,较不施用处理增幅36.22%;氮、磷、钾累积量增幅分别为69.29%、61.83%和52.17%。土壤养分方面,成熟期土壤中硝态氮、速效磷和速效钾含量整体增加,表层硝态氮增加25.25%-156.68%,速效磷增加12.76%-37.83%,速效钾增加29.86%-74.53%。施用硅肥有利于土壤有效养分释放,减少养分流失。综上,施用硅肥可提高玉米养分吸收效率,促进营养生长和生殖生长养分积累,从而增加产量;同时提高养分利用率,改善土壤质量,降低农业生产对环境的破坏。
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朱哲仪, 刘慧涛, 高玉山, 孙云云, 侯中华, 窦金刚, 刘浩然, 孙敬尧, 杨元庆, 刘方明, 王立春
Abstract:
苏打盐碱土壤理化性质差,土壤肥力低,抑制作物生长,导致作物产量大幅度降低。为改善苏打盐碱地,本研究通过设置不添加改良剂为对照组(CK)、10,000 kg/hm2秸秆(CS)、10,000 kg/hm2石膏(GYP)、7.5 L/hm2禾康(HK)、10,000 kg/hm2土壤复配改良剂(AFSC),开展土壤改良研究。与CK相比,4种改良剂对土壤全量与速效养分含量随土层加深递增,并且显著影响耕层阳离子含量。各处理土壤pH随土层深度增加而升高,耕层与犁底层土壤均表现为AFSC处理的pH值最低,分别较CK处理降低和0.25和0.44。CK处理的产量最低,HK与CK无显著差异,但CS、AFSC、GYP处理较CK处理分别显著增产7.48%、7.22%、6.31%。对于土壤生物特性,各改良剂处理对土壤细菌群落alpha多样性(Chao1、Shannon指数)无显著影响,但AFSC处理显著提升变形菌门等优势菌门丰度,其丰度优于其他处理。综上表明,各改良剂对苏打盐碱土壤的改良均具有促进作用,其中AFSC处理显著降低土壤pH值,并显著提升土壤全量养分、速效养分、阳离子分布及优势菌门丰度,最终有效提升玉米产量,为苏打盐碱地农田土壤的改良奠定基础。
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Abstract:
摘 要:【目的】研究种植密度对木质素代谢及茎秆抗倒伏调控,为青贮玉米高产抗倒栽培提供理论参考。【方法】选宁单19为试验材料,设4000株/亩、5000株/亩、6000株/亩、7000株/亩和8000株/亩等密度,于V12、VT、R3、R6期测定相关指标,探究密度对植株形态、木质素代谢及酶基因表达量等的影响。【结果】V12期,增加密度后与D1对照,D5处理木质素含量、PAL、CAD、4CL酶活降低59.5%、111.4%、60.1%、54.8%。COMT、MYB39、4CL1表达量降低62.9%、64.3%、28.7%。VT期,与D1对照,D5处理抗折力、木质素含量、各酶活降低5.3%、46.0%、141.2%、101.1%、31.0%。各基因表达量分别降低70.0%、41.3%、58.0%。R3期,抗折力、木质素含量、各酶活降低11.0%、25.8%、41.3%、57.1%、47.5%。各基因表达量分别降低31.4%、20.3%、11.5%。R6期,D5密度下抗折力降低7.7%。【结论】综合分析表明,随种植密度增大,青贮玉米茎秆木质素代谢受抑,抗倒伏能力降低。在本试验条件下,D3密度可维持较高的木质素代谢水平与茎秆支撑力,有利于增强抗倒性并获得较高产量。
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胡义, 董鹏飞, 张东银, 易著虎, 申笑莹, 田丰, 冯春水, 李瑞莲, 罗红兵, 邓敏
Abstract:
为提升爆裂玉米育种水平,加速品种改良,本研究应用线性回归分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析等多元统计分析方法,对2015-2024年间国家审定的39个爆裂玉米品种主要性状进行系统分析。结果表明,十年间我国爆裂玉米品种的产量及相关农艺性状呈提升趋势,其中百粒重增幅达24.9%,产量提高12%,株高、穗位高和穗长等性状也有不同程度增加。品质性状呈现分化演变:爆花率提高6.6%,但核心品质指标膨化倍数下降10.7%。相关性分析显示,百粒重与产量呈极显著正相关(r=0.62, P<0.001),而与膨化倍数呈极显著负相关(r=-0.52, P<0.01),揭示了产量与品质间的相互关系。主成分分析进一步证实百粒重和膨化倍数是品种差异的主要决定因子。聚类分析将品种划分为三个类群,分别为均衡型、高产型及高膨化型。本研究结果说明了我国爆裂玉米育种在追求高产过程中忽视了部分品质,未来爆裂玉米育种中应该注重产量与品质的协同提高。
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赵震琳, 刘熙明, 范围, 程松, 闫金垚, 张畅, 刘松涛, 张水梅, 李晓林, 蔡红光, 姬文秀
Abstract:
吉林省东部白浆土区存在耕层黏重、通气性差和有机质含量低等问题,严重限制了玉米产量和品质。本研究以提高白浆土条件下玉米产量与籽粒品质为目标,于2023—2025年在吉林省舒兰市开展不同耕作方式与有机物料配施试验。结果表明,不同耕作方式与有机物料类型对玉米生长、产量及品质均具有显著影响,且两者间存在交互作用。2024年秸秆还田配施微生物肥深翻处理显著提高玉米株高、SPAD值、干物质积累量及百粒重,产量较免耕离田对照提高18.3%-20.1%,2025年优势减弱。深翻处理下籽粒淀粉含量较免耕与旋耕处理分别提高1.2和0.7个百分点,较免耕离田提高3.5个百分点;2025年由于降雨量减少该处理增产优势减弱。秸秆+黄腐酸肥免耕处理下氨基酸总量及亮氨酸、赖氨酸含量显著增加。综合以上结果,在本试验两年气象背景下,深翻配施微生物肥在2024年增产优势更突出,而其优势在2025年减弱,免耕或旋耕在2025年表现相对更优表明白浆土区耕作配施有机物料需关注年际水分差异,但相关情景性结论仍需多年定位试验验证其稳定性与适用范围以兼顾品质与稳产。
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Abstract:
为探究不同耕作措施下坡耕地玉米生长规律、养分吸收特征及其与产量形成的关系,分析了不同耕作深度、有机肥施用和绿肥轮作措施下,坡耕地玉米的根系形态、地上部生长和养分吸收动态,探讨了根系-养分吸收-产量之间的关系。结果表明,与免耕(T0)相比,耕作深度10-15cm(T1)和15-20cm(T2)提高玉米根长23.3%-31.4%,改变了个别生育期玉米氮、磷、钾的养分吸收速率和生长速率,有提高氮素累积吸收量和生物量的趋势,然而T1和T2处理间无差异。短期绿肥轮作(T1-GM和T2-GM) 抑制了苗期和拔节期玉米根长,不利于氮素的吸收累积和干物质的累积,但绿肥轮作结合有机肥施用(GM+OF)可缓解绿肥轮作带来的不利影响。有机肥施用(T1+OF和T2+OF)可提高各生育期玉米根长、根表面积和根体积,有机肥施用配合其他措施可提高灌浆前玉米的钾素吸收速率、提高钾素累积吸收量31.3%-57.1%,其中T1+OF处理还提高了磷素累积吸收量。不同处理下玉米籽粒产量无差异,但是有机肥施用有提高玉米籽粒产量的趋势。相关分析表明,根系形态与氮、钾养分的吸收累积及干物质的累积密切相关,但根系形态、养分吸收及干物质累积对玉米产量无影响。综上,兼顾坡耕地红壤肥力和产量的提升,建议采用耕作深度10-15cm配施有机肥(T1+OF)或耕作深度10-15cm配施有机肥和绿肥轮作的方式(TI-GM+OF)。
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宋袁铭清, 迟文慧, 赵怡锟, 晋芳, 胡丽萍, 张茗起, 许理文, 黄龙雨, 霍永学, 赵仁贵, 王蕊, 王凤格
Abstract:
为实现品种纯度数据的自动化读取与判定,本研究基于InDel分子标记的二态性特性,利用3-10 bp长度的InDel变异,构建复合标记(compound marker,CM),并建立玉米品种纯度复合标记指纹的精准采集和自动判定方案。人为掺混样品并结合10对InDel引物测试复合标记,通过多重PCR扩增、毛细管电泳检测,并利用复合标记指纹分析器软件进行数据分析。结果显示,InDel复合标记与常规SSR分析结果一致,并且具有数据量降低90%,存储量减少99.7%,人工平均处理时间缩短 95%等显著优势,实现了纯度样品指纹采集及结果判定的全流程自动化。该方案在保证准确性的同时显著提升检测效率,为玉米品种纯度的高效检测提供新思路。
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丁力行, 王攀, 王文博, 刘春光, 宋新宇, 付海燕, 杨峰山
Abstract:
为明确玉米凝集素橡胶蛋白(Hevein)家族系基因在玉米基因组中的数量、结构和表达特点,揭示在橡胶蛋白在玉米生长发育过程中的作用。本研究利用玉米基因组网站MaizeGDB鉴定玉米基因组中的Hevein家族成员,并对其蛋白、基因特性进行生物信息学与表达分析。结果显示,玉米基因组中包含10个Hevein基因,分布于Chr(2)、Chr(5)、Chr(6)等5条染色体上。Hevein家族基因可聚类为4个分支,包含10个保守元件,具有高度保守的2个结构域,且都有Hevein结构域即几丁质识别蛋白。qRT-PCR分析表明,玉米Hevein家族基因在亚洲玉米螟取食胁迫、机械损伤、外源MeJA、SA诱导下均发挥作用。其研究结果可为后续玉米Hevein基因的功能验证提供依据。
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Abstract:
为了获得防治玉米鞘腐病的生防细菌,本研究采集玉米植株叶部,利用组织分离法和稀释涂布法获得生防细菌32株,利用平板对峙试验发现3株细菌均对玉米鞘腐病具有拮抗效果,其中3-JFP-3的抑菌效果最为显著,对8种玉米鞘腐病病菌的抑菌率达59.00%~70.66%,其余2株3-JFP-2、2-JFP-1对8种玉米鞘腐病病菌的抑菌率分别为:55.00%~68.67%,56.33%~70.00%。通过形态学观察、16sRNA,gyrA序列鉴定结果、生理生化特性分析,3-JFP-3为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillu svelezensis),3-JFP-2、2-JFP-1均为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。本研究获得的贝莱斯芽孢杆菌3-JFP-3具有较好的抑菌活性,为进一步开发玉米鞘腐病生防制剂提供理论依据。
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和亮, 张亦涛, 刘瀚文, 姚海, 李颖, 薛凯, 于雪晨, 孙超凡, 张有利
Abstract:
城市生活污泥经无害化处置后可以制成富含有机质和养分的有机营养土,探索其农田合理施用可以同时兼顾废弃物资源化利用和土壤肥力提升。为明确城市生活污泥制有机营养土施用量对盐碱农田土壤养分、盐分和产量的影响及其持续效应,在河北省张家口市蔚县典型盐碱农田开展了田间施用量对比试验,设置0 t hm-2(CK)、150 t hm-2(A1)、300 t hm-2(A2)、450 t hm-2(A3)四个处理,仅在2021年施入土壤、此后不再施用有机营养土,连续监测三年(2021-2023)。结果表明:施用当年施用量450 t hm-2表层土壤有机质(25.24 g·kg-1)、全氮(1.38 g·kg-1)、速效磷(43.60 mg·kg-1) 显著高于其他处理,施用后两年,施用量450 t hm-2表层土壤养分仍居于最高水平。有机营养土施用当年表层土壤pH随用量增加而降低,施用量450 t hm-2的土壤pH(8.29)显著低于CK(9.37);施用后第二、三年各处理表层土壤pH进一步下降,且高用量处理碱化度降幅更大,其中施用量450 t hm-2的碱化度(10.85%)显著低于CK(15.90%)。尽管施用当年高用量处理含盐量较高,但施用后第二、三年的土壤含盐量显著降低且处理间差异消失。施用有机营养土可增加玉米产量,300 t·hm-2用量处理增产效果最好。作物产量与全盐、有机质、速效钾呈显著正相关,与pH负相关。因此,研究区域内典型盐碱农田有机营养土施用提高土壤养分、降低pH的正效应大于由其带来的含盐量升高的负效应,基于产量效应的有机营养土合理施用量应为300 t·hm-2,该施用量可兼顾土壤养分与作物产量提升,为污泥资源化利用和盐碱地改良提供实践路径与科学支撑。
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Abstract:
为筛选适用于东北地区玉米品种抗病性鉴定对照种的替代材料,2024-2025年对40份玉米杂交种开展了大斑病、灰斑病、茎腐病、穗腐病、丝黑穗病和白斑病的抗性鉴定。结果表明,大斑病的抗病对照可选择齐319×沈137,感病对照可选择罗31×获白或获白×罗31;灰斑病的抗病对照可选择齐319×沈137或沈137×齐319,感病对照可选择掖478×罗31、罗31×掖478、掖478×获白、获白×掖478或罗31×获白;茎腐病的抗病对照可选择齐319×X178,感病对照可选择罗31×获白;穗腐病的抗病对照可选择沈137×X178,感病对照可选择B73×掖478;丝黑穗病的抗病对照可选择齐319×Mo17或Mo17×齐319,感病对照可选择黄早四×掖478;白斑病的抗病对照可选择沈137×X178,感病对照可选择掖478×获白、获白×掖478、掖478×罗31或B73×掖478。
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Abstract:
作为糖酵解途径中的关键调节酶,丙酮酸激酶(PK)在植物生长发育与响应非生物胁迫中发挥重要作用。然而,目前关于玉米中PKs基因的研究未见报道。本研究以玉米B73为参考基因组,通过生物信息学方法,鉴定出13个玉米PKs基因,分布在7条染色体上。系统发育分析将这些基因分为PKc和PKp两个亚家族。此外,ZmPKs基因启动子中含有丰富的光响应元件、激素响应元件及逆境胁迫响应元件。转录组数据显示,除ZmPK5外,其余ZmPKs基因在所有组织中均有表达,其中ZmPK3和ZmPK9在各组织中表达水平较高。qPCR分析结果表明,玉米PKc亚家族中的ZmPK1、ZmPK4、ZmPK9和ZmPK12对低氮和盐胁迫响应最为显著,但表达趋势相反:低氮处理诱导这些基因的表达,而盐胁迫则抑制其表达。此外,ABA处理可显著上调ZmPK1、ZmPK4和ZmPK12的表达。本研究不仅提供了玉米PK基因的基因组信息,还为未来深入研究PKs在氮素吸收和耐盐性中的功能奠定了分子基础。
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Abstract:
为探索生物炭对黑土资源可持续利用的影响,基于8年田间定位试验,探究不同生物炭用量(0 t/hm2、10 t/hm2、30 t/hm2和50 t/hm2,分别记为B0、B10、B30和B50)对黑土理化特征的影响,并量化评价土壤质量。研究表明,B30和B50处理显著增加>2 mm粒径团聚体,与B0相比,B50处理显著提高了团聚体平均重量直径,并降低了土壤容重,降幅10.9%。在土壤养分方面,施用生物炭显著提高了土壤有机质含量,增幅11.0%~33.9%;B30和B50处理显著增加了土壤全氮、速效钾、硝态氮含量;而B50处理显著增加了土壤速效磷含量。本文基于最小数据集计算土壤质量指数,该最小数据集由硝态氮、铵态氮和水稳性大团聚体组成,其大小排序为:B50>B30>B10>B0,施用生物炭后土壤质量指数显著提高,其中B50处理增幅最显著。综上所述,施用生物炭是提升黑土质量的有效途径,在本试验条件下,施用50 t/hm2生物炭对土壤质量提升效果最佳。
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焦 帅, 张 畅, 隋 标, 朱文博, 刘剑钊, 史俊菲, 麻明可, 候 月, 胡 光, 王鸿斌, 赵兴敏
Abstract:
综合评价不同耕作模式对吉林省西部黑钙土区土壤肥力特征及玉米产量的影响,为确定试验区域内较理想的耕作制度提供理论依据。基于典型黑钙土区开展定位田间试验,设置连续旋耕(CR)、连续免耕(CN)、深翻-旋耕(PR)、深翻-免耕(PN)4个处理,测定分析了4种耕作模式下不同土壤剖面理化性状变化特征和玉米产量。结果表明:CR对0-20cm土层土壤速效养分存在较明显的影响,对20-40cm土层影响较小;PR对土壤容重、孔隙度、速效钾、有机质等指标的改善效果好于其他处理,该处理下玉米产量也最大;CN对土壤田间持水量、速效磷改善效果较好,和PN处理虽然有利于20-40cm土层土壤结构改善,但使表层土壤坚硬,不利于作物根系生长和水肥利用。不同处理下土壤温度差异较小,变化趋势一致;0-20cm土层土壤含水率受降水影响明显,CN处理下土壤含水率最高。研究发现,深翻-旋耕是试验区域内土壤理化性状和粮食产量方面较理想的耕作模式,可将深翻-旋耕耕作模式作为该区主要的农作模式进行推广。
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于静彤, 尹文旭, 刘燕莎, 张怡然, 赵海超, 黄智鸿, 刘松涛, 卢海博, 张国华
Abstract:
为了筛选鲜食玉米富硒及矿质元素品种,选择万糯2000、万糯188、彩糯1号、万甜糯218、京科糯2000、黑甜糯188、万糯2018、澳早60、万彩糯6号、佳彩甜糯、黄粘玉米、白优1号12种鲜食玉米品种,通过田间叶面喷施硒肥,测定鲜食玉米籽粒中硒和金属元素含量。结果表明,鲜食玉米籽粒Se(硒)含量在2.76~33.12 mg/kg之间,喷施硒肥籽粒Se含量比对照平均增加了24.53%,万糯188和万糯2000增幅较大。喷施硒肥能够增加鲜食玉米籽粒中铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)、镍(Ni)、镁(Mg)和钙(Ca)含量,降低了籽粒镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和铜(Cu)含量,澳早60籽粒金属元素含量增幅较大。叶面配施硒肥能够增加鲜食玉米籽粒硒、微量金属元素和大量金属元素含量,降低重金属元素含量,提高鲜食玉米品质。万糯188和万糯2000可以作为富硒品种推广,澳早60可以作为富含微量金属元素品种推广。
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Abstract:
为明确东北三省玉米灰斑病致病菌种类,本研究于2024年从黑龙江、吉林、辽宁的10个地级市共采集玉米灰斑病样本303份,通过组织分离法和单孢纯化法共得到致病菌株175株,采用形态学和分子生物学方法对175株菌株进行鉴定,基于尾孢菌特异性引物PCR扩增结果和ITS基因构建的系统发育树分析,结果表明:东北三省玉米灰斑病主要致病菌为玉米尾孢菌(Cercospora zeina)。
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Abstract:
玉米价格形成机制改革改变了种植玉米的收益预期,剖析其对农地规模经营的影响,对完善农业支持政策和兼顾农地规模经营稳定发展意义重大。本文基于19个玉米主产省2008—2023数据,采用事件研究法分析玉米“价补分离”政策对农地规模经营的动态效应。研究结果表明:玉米“价补分离”政策导致农地规模化经营水平显著下降,政策效果存在滞后性,而且政策的负面效应存在波动,且呈持续增大的趋势。由此提出未来应利用农业保险缓解农产品价格形成机制改革对农民种粮收益的负面影响,完善生产者补贴政策、促进农民种粮节本增效,健全支持规模经营主体稳定发展的政策体系。
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陈昆圆, 李荣超, 封亚菲, 刘晓凯, 张雪海, 孟颢光, 周扬, 汤继华, 崔江宽
Abstract:
玉米孢囊线虫是一种寄生玉米的植物病原线虫,也是我国新发现的一种重要作物孢囊线虫。筛选玉米孢囊线虫抗病的种质资源是抗病育种的重要基础。本研究通过采用SCAR-PCR分子检测和室内盆栽抗性鉴定,以单株孢囊数、相对抗病指数和繁殖系数法系统评价了96个黄淮主栽品种对我国河南地区玉米孢囊线虫群体的抗性。结果表明,该线虫群体为玉米孢囊线虫。室内盆栽条件下,根据单株孢囊数评价,发现裕丰303和黄金粮MY73为高抗,豫禾988、珍珠糯8号等4个品种为中抗,其余90份品种表现为感病;根据相对抗病指数评价,发现裕丰303和黄金粮MY73等5个品种表现为高抗,金博士866、良玉99等32个品种表现为抗病,其余59份品种表现为感病;根据繁殖系数评价,供试品种仅裕丰303和黄金粮MY73的Pf/Pi值小于1,表现为抗病,其余94份品种Pf/Pi值均大于1,表现为感病。综合分析,裕丰303和黄金粮MY73对我国玉米孢囊线虫河南群体表现高抗,裕丰303和黄金粮MY73可作为重要的玉米抗线虫育种材料。
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琚小龙, 冯一俭, 郭祥, 张靓蕾, 孙心玉, 张继宏, 李卫华, 丁冬, 段海洋, 汤继华, 张雪海
Abstract:
叶夹角(Leaf Angle, LA)是决定玉米株型结构和光能利用效率的关键性状。在高密度种植模式成为玉米增产的主流背景下,解析不同密度下叶夹角的遗传基础,对选育耐密高产、株型优良的玉米新品种具有重要意义。本研究利用包含200份玉米自交系的关联群体,在5个环境中分别设置高密度(67,500株/hm2)和低密度(45,000株/hm2)两种种植方式,并对穗上第一片叶的LA进行调查。基于覆盖全基因组的125万个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)标记,采用五种模型进行全基因组关联分析。结果表明,LA呈连续变异且近似正态分布,为数量性状。广义遗传力在高、低密度下分别为0.90和0.84。全基因组关联分析共检测到48个显著的数量性状核苷酸(Quantitative Trait Nucleotide, QTN),基于连锁不平衡衰减距离(~50 Kb),共涉及39个数量性状位点(Quantitative trait locus, QTL)和143个基因,其中107个基因仅在高密度下被检测到,提示其可能特异响应密植下的LA。通过基因本体(Gene Ontology, GO)富集分析、基因表达模式及连锁不平衡分析,最终确定Zm00001d011966为关键候选基因,该基因编码一个泛素结合酶E2,推测其通过参与生长素信号通路调控叶枕细胞发育进而影响叶夹角。单倍型分析进一步发现,该基因的优异单倍型Hap1相较于Hap2可显著减小叶夹角。综上,本研究阐明了不同种植密度下玉米穗上叶LA的遗传基础,为耐密理想株型玉米的分子育种提供了理论依据与基因资源。
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Abstract:
引起玉米叶部病害的玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica) 是一种异宗配合型真菌,其基因组内含有两种关键的交配型基因 StMAT1-1 和 StMAT1-2, 其存在和功能直接影响玉米大斑病菌的有性生殖能力。大量研究显示交配型基因对于细胞凋亡、DNA 修复和细胞增殖等生命过程至关重要,但其作用机制尚未得到明确解析。利用本试验室先前建立的玉米大斑病菌 cDNA文库,构建诱饵载体pGBKT7-StMAT1-1和pGBKT7-StMAT1-2,利用酵母双杂交筛玉米大斑病菌cDNA文库,进一步通过酵母双杂交一对一试验验证互作蛋白,共计得到StMAT1-1互作蛋白6个和StMAT1-2互作蛋白4个。这些候选互作蛋白质的功能部分与细胞分裂增殖相关,部分可以为有性生殖提供能量,通过与MAT蛋白互作在有性生殖过程中发挥作用。本研究为进一步研究 StMAT1-1和StMAT1-2作用机制奠定基础,也为深入研究有性生殖网络提供理论基础。
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栗思佳, 李鸿萍[], 张森焱, 陈瑞雪, 董淑雅, 李思源, 马丰丰, 李团, 徐明月, 张润博, 刘德瑜, 杨泽源, 乔宁宁, 刘会剑, 吉孟亭, 邱梦, 周金龙, 陈永强, 刘天学, 汤继华
Abstract:
阴雨寡照或密植等造成的弱光胁迫严重影响玉米生长发育。鉴定玉米种质耐荫性,筛选耐荫性评价指标,建立简单、方便、有效、可重复性的耐荫评价模型对于挖掘耐荫基因、创制耐荫品种、提高玉米种植密度具有重要意义。本研究以196个玉米自交系材料为研究对象,于大喇叭口期到散粉期设置50%遮荫和自然光照两种光照强度,测定株高、穗位高、茎粗、穗位叶SPAD值和地上部干重等20个指标。基于各指标耐荫指数进行相关性分析、主成分分析、隶属函数法和聚类分析,综合评价自交系材料的耐荫性,并采用逐步回归分析建立耐荫性预测模型。结果表明,遮荫胁迫使株高、茎粗、穗位高、地上部干重、比叶重以及穗下叶叶长等17个指标显著降低,播种到散粉天数显著增加。相关性分析表明16个指标耐荫指数间存在显著相关,表明指标信息存在重叠及交叉。通过主成分和隶属函数分析,将16个指标转化为5个独立的复合指标,并得出不同自交系材料的耐荫综合评价值D值,对D值聚类分析,将196份自交系材料分为5类,其中,2份高耐荫型、77份耐荫型、77份耐荫中间型、31份弱光敏感型和9份弱光高敏感型。将D值与耐荫指数进行逐步回归分析得到最优数学模型,D=0.150*UELW+0.249*UELL+0.402* PH+0.232*LELL+0.148*LFLW+0.115*SDW-0.688(R2=0.940, F=489.383, P < 0.01),筛选出穗上叶叶宽、穗上叶叶长、株高、穗下叶叶长、旗下叶叶宽和地上部干重6个指标可作为玉米耐荫性鉴定指标。试验结果可为玉米耐荫机理研究、耐荫基因挖掘和培育高光效品种提供理论依据。
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吴律, 王雨, 刘威, 姜志磊, 辛贵民, 王威, 刘同方, 杨越涵, 周海涛
Abstract:
本文基于DUS测试性状,通过分析不同性状的等位变异数目(Na)、有效等位变异数目(Ne)、Shannon's多样性指数,以及相关分析,主成分分析和聚类分析,对东北地区2023-2024年的351份主要玉米品种的多样性进行了系统评估。研究发现,这些玉米品种在39个DUS测试性状上表现出显著的遗传差异,共检测到208个等位变异。部分性状如抽丝期、植株高度等遗传多样性丰富,而叶片边缘花青甙显色等性状则遗传多样性较低。通过主成分分析和聚类分析,进一步揭示了不同玉米品种间的性状相关性和亲缘关系,为玉米DUS测试指南继续优化、东北地区品种权保护和玉米种质资源利用提供了依据。
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张文焕, 边少锋, 徐晨, 张丽华, 李斐, 郭洋铭, 张莉梓, 吴委林, 赵洪祥
Abstract:
摘 要:为明确覆膜与不同秸秆还田模式对吉林省东部冷凉区玉米产量形成的生理机制,本研究以玉米品种松玉 438为试验材料,采用裂区试验设计,设覆膜(F)与不覆膜(NF)为主区,秸秆离田(LT)、粉耙还田(FB)、深翻还田(SF)、深混还田(SH)为副区,测定不同处理下玉米群体叶面积指数(LAI)、干物质累积量(DM),叶片净光合速率(Pn)、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量,根系伤流液特性及产量变化。结果表明:覆膜可显著提高玉米群体LAI、DM和叶片Pn;其中,秸秆深混还田覆膜(SHF)处理在玉米R3期LAI、DM分别较秸秆离田覆膜(LTF)提高10.51%、26.62%;覆膜协同秸秆深混还田可显著提升超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量,增加脯氨酸(Pro)积累量;SHF处理的根系伤流强度及及伤流液中细胞分裂素(CTK)、游离氨基酸(FAA)、可溶性糖(SS)含量显著提升,脱落酸(ABA)含量显著降低。SHF产量达11583.98 kg hm?2,较LTF增产2.4%,较秸秆离田不覆膜(LT)增产13.8%。综上,可降解地膜覆盖结合秸秆深混还田可通过增强根系活力、提升光合与抗氧化能力、促进同化物积累实现高产,该技术模式可作为冷凉区玉米高产栽培的核心技术。
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Abstract:
为筛选玉米白斑病抗病种质资源及探究白斑病与主要农艺性状之间的相关规律,本研究于2024年田间观察,2025年人工接种方式对85份玉米自交系进行玉米白斑病抗病性鉴定,并调查自交系株高、茎秆之字、穗位高度、果穗长度、叶片颜色、叶片长度、叶片宽度、叶片弯曲程度、上部叶片与茎秆夹角、小穗密度、侧枝与主轴夹角和侧枝弯曲程度性状指标,通过方差分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析方法进行综合评价。结果表明:85份玉米自交系存在遗传变异,白斑病平均病级为5.75,中抗及以上材料40份,占比47.1%;相关性分析表明,玉米白斑病发病程度与叶片长度呈极显著性负相关,相关系数为-0.28;主成分分析将13个性状指标划分为6个主成分,累计贡献率达78.528%;聚类分析将供试玉米自交系划分为4个类群,第Ⅰ类群表现为株高较矮、叶片弯曲程度较大等,第Ⅱ类表现为穗位较低、叶片较窄、雄穗较疏,第Ⅲ类群表现为株高穗位较高、茎秆较直、果穗较长、叶片宽大且颜色较深、小穗密度较大,第Ⅳ类群表现为果穗较短、叶片颜色较浅、长度较短、叶片弯曲程度较小、上部叶片与茎秆夹角较小、侧枝与主轴夹角较大、侧枝弯曲程度较大、白斑病较抗。研究结果为玉米抗白斑病种质资源精准利用和品种选育提供依据。
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Abstract:
为探究不同播期和芽胞杆菌对爆裂玉米的产量及籽粒品质、膨爆特性影响,本试验在大田条件下,以爆裂玉米“佳球105”为试验材料。分别设置早播4月22日(A1)、中播5月2日(A2)、晚播5月12日(A3)以及蒸馏水灌根(CK)和芽胞杆菌混合液灌根(B),共6个处理。研究播期、芽胞杆菌对爆裂玉米籽粒灌浆速率、产量、籽粒品质、膨爆特性影响以及相关性。研究结果表明:适期播种可以提高爆裂玉米的产量1%-3%、淀粉含量3%,膨爆倍数提高1%-8%。同一播期芽胞杆菌可以显著提高未施菌处理产量7%-11%、淀粉含量1%-3%、膨爆倍数提升5%-20%。对爆裂玉米的膨爆倍数与籽粒的各项指标进行相关性分析,膨爆倍数与籽粒的淀粉含量以及脂肪含量显著正相关。在实际生产中,适宜播期可以提高爆裂玉米的产量改善品质,芽胞杆菌可以直接或者间接的促进植物生长,在适宜播期下施用芽胞杆菌可以有效提高玉米籽粒品质、籽粒膨爆特性进而提升爆裂玉米的营养价值。
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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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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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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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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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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:
20世纪50年代以后,中国玉米主产区进入了较快的演变与发展时期,并表现出一系列特点。玉米主产区的演变与发展是社会需求、科技进步和比较收益变化等多重因素影响的结果。近年来玉米主产区面临着优良品种支撑力不足、经营规模狭小、水资源约束、流通体系不相适应、缺少发展战略设计等问题。从玉米主产区的发展趋势看,种植面积扩大的空间越来越小;内涵发展是主产区发展的根本出路;玉米内部种植结构将进一步调整优化;核心产区将建成中国的玉米产业基地。
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Abstract:
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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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:
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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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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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:
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:
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:
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:
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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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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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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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:
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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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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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:
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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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:
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:
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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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:
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:
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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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:
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:
“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:
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:
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:
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:
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:
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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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:
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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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:
干旱是影响农业生产的重要灾害之一。利用转基因方法培育抗旱玉米新品种是一个有效的新手段。近年来,渗透调节物质合成相关基因、转录因子基因和信号传导相关基因在玉米抗旱转基因研究中获得新进展,同时伴侣蛋白基因、解毒酶相关基因、代谢相关基因和转运或通道蛋白基因在植物抗旱方面的作用机制研究正逐步推进,不但为玉米转基因抗旱研究提供了丰富的基因资源和基础材料,同时也为抗旱转基因玉米新品种培育奠定了坚实基础。归纳近年来基因工程技术在玉米抗旱研究方面的最新进展,结合相关研究工作,提出玉米抗旱转基因育种的思路和存在问题,为今后玉米的抗旱转基因研究提供参考。
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Abstract:
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:
吉853自交系在产量、品质、抗性等重要性状上有显著的突破,广适性优于同类的黄改系。组配的杂交种在综合性状上具明显优势。截至2007年,全国有34个育种单位以吉853为亲本育成58个杂交种通过审定,其中国家审定15个。获得省科技进步二等奖以上或有较大推广面积的品种有吉单180、吉单209、吉单261、吉新205、通吉100、科茂518、吉单342、吉单517等,吉单180、吉单209、吉单261、承玉14等品种分别被国家、吉林、内蒙古、河北等区试作为对照种。
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Abstract:
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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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:
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:
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:
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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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:
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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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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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:
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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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:
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:
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:
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:
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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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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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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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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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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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:
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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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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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。
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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:
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:
简述了玉米雄穗的形态结构、生理学功能,并对雄穗对产量的影响、与植株抗病虫性、田间群体透光性的关系以及玉米雄穗的遗传效应与模型研究进行了综述。
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Abstract:
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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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:
西南区是中国玉米主产区之一,该区域突破性品种少,自然灾害频繁,单产不高、总产不足。只有不断选育出适应西南生态和生产条件的突破性高产、优质、玉米杂交种推广应用,才能迅速提高西南区玉米单产和总产,满足经济发展对玉米的需求。全面分析西南区玉米育种面临的主要问题;对今后的玉米突破性育种目标和技术发展方向等进行了阐述。
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Abstract:
玉米单倍体加倍是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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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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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
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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Abstract:
淹水胁迫是玉米生产遭受的主要逆境之一.淹水胁迫使玉米植株气体扩散受阻,叶片细胞膜脂过氧化加剧,MDA含量积累,保护酶系统受损,叶绿体降解,光合速率下降.玉米可通过生理生化机制的调节来适应淹水胁迫,包括玉米植株生长发育、形态结构、解剖结构产生明显变化,在呼吸代谢、光合作用、抗氧化系统和内源激素等方面也发生相应变化.本文从形态学、生理学、生物化学和分子生物学等方面综述玉米耐涝机理研究进展,为玉米耐涝性研究和耐涝玉米新品种选育提供参考.
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Abstract:
论述了玉米锈病在我国的发生和危害,对普通型锈病和南方型锈病的差别进行了分析,确定了玉米锈病的病理和病症,对抗性基因的遗传学及定位、病害流行学及因素进行了研究分析,根据病害流行学特点及流行因素,提出了对玉米锈病的防治措施。
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Abstract:
参考美国先锋的育种经验,对我国如何更有效地利用杂种优势、育种方法和种质资源进行了分析,并探讨了今后我国玉米育种的主要任务。
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Abstract:
玉米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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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:
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。




