43个玉米自交系遗传多样性分析及其杂种优势群划分

利用SSR标记对43个玉米自交系进行遗传多样性分析,从100对SSR引物中筛选20对扩增带清晰且具有稳定多态性的引物。结果表明,20对引物在供试材料中共检测出71个等位基因变异,平均每对引物检测到等位基因数3.55个,变幅在2~5个之间;每个标记位点的多态性信息含量(PIC)变幅为0.335~0.796,平均多态性信息量为0.533;表明43个自交系具有较为丰富的遗传多样性。43个自交系之间的遗传相似系数变幅为0.441~0.938。UPGMA聚类分析结果表明,43个自交系被划分为四大类群,聚类结果与系谱分析基本一致。

不同基因型玉米间作对气孔特征和产量的影响

以4个玉米品种[伟育618(WY618)、MY73、豫单9953(YD9953)和郑单958(ZD958)]为材料,设置4个品种单作和3个间作处理,研究不同基因型玉米间作对玉米叶片气孔特征、空间布局和产量的影响,以期从气孔的角度为不同基因型玉米间作提高产量提供理论依据。结果表明,不同基因型玉米间作能够提高产量,其中,在WY618与MY73间作和WY618与ZD958间作中,WY618间作产量比WY618单作分别显著增加9.41%和12.94%;WY618与MY73间作和WY618与ZD958间作中均是WY618更具有产量优势,WY618与ZD958间作的土地当量比为1.08,间作优势最明显,WY618与MY73间作次之;玉米间作能够提高叶片近轴面和远轴面气孔密度、长度、宽度、周长、面积和形状指数,并且使气孔空间布局更加规则合理;叶片远轴面气孔密度、宽度和面积与产量均存在显著正相关关系。综上,不同基因型玉米间作可以改善叶片气孔特征和空间布局,利于产量提高。

新单系列玉米品种的苗期抗旱性

【目的】探明玉米新品种幼苗期抗旱特性,为抗旱玉米品种的筛选与应用提供参考。【方法】利用20%PEG模拟干旱胁迫,对新育成的3个新单系列玉米品种(新单58、新单61、新单65)苗期株高、主根长度和侧根数目、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(PRO)含量、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性等进行分析。【结果】与正常处理(CK)比,干旱处理不同品种玉米苗期的株高、主根长度和叶片叶绿素含量均极显著降低,降幅分别为27.0%-44.3%、24.9%-33.5%和20.2%-26.7%;MDA含量显著或极显著降低,降幅为24.9%-29.4%;脯氨酸含量极显著增加;CAT、POD和SOD活性不同程度增加,增幅分别为39.8%-89.6%、20.8%-145.0%和0.8%-251.1%。【结论】不同品种响应干旱胁迫的程度不同,新单65、新单61和新单58均具有一定的苗期抗旱性,尤其以新单58的抗旱性表现最佳。

基于GT双标图对黄淮海区宜机收玉米品种综合评价

采用GT双标图方法对12个参试品种在22个生态区的产量、收获时籽粒含水量、杂质率、籽粒破碎率以及生育期等性状的稳定性进行综合评价,筛选出适宜黄淮海夏玉米区机械化粒收的品种。GT双标图显示前2个主成分解释的变异比例较高、拟合度较好、分析结果可信度较高。联合方差分析表明,被测农艺性状基因型和环境效应均达到极显著水平(P<0.01),籽粒产量、籽粒含水量、破碎率、杂质率和生育期等性状环境效应平方和占总方差平方和的比例分别为89.8%、81.5%、74.2%、85.8%、92.4%。农艺性状相关性分析结果表明,产量与杂质率、生育期、籽粒含水率呈极显著负相关,杂质率与生育期和籽粒含水率呈极显著正相关,生育期与籽粒含水率呈极显著正相关,破碎率与杂质率、生育期、籽粒含水率正相关。根据参试品种的理想指数筛选出德单179、德单180、隆平381、登海1833等机收性状表现优良的品种,对照品种郑单958表现较差。其中,德单179较其他参试品种在黄淮海夏玉米区更具有广泛的适应性,具有广阔的推广前景。在22个试点中,宿州试点的代表性最好,莱州和通州的区分能力最好。综合代表性和对品种的区分能力来看,宿州试点最好,通州试点次之。

新单系列玉米品种抗倒相关性状的杂种优势分析

为了更好地利用杂种优势,以及选育出抗倒性强的玉米杂交种,以新乡市农业科学院选育出的新单系列玉米杂交种为试验材料,以目前黄淮海夏播区推广面积仍较大且抗倒性较为突出的郑单958和先玉335为对照,利用茎秆强度测定仪测定植株的折断节位、折断高度、压碎强度、推倒强度及第4节的茎秆强度。调查抽雄期、吐丝期和散粉期,测量株高、穗位高、基部第3、4、5节间长度和茎粗、总叶片数、穗上叶片数、雄穗分枝数和雄穗主轴长度、穗位叶叶长和叶宽,计算F1各性状的F1杂种优势指数、相对杂种优势、中亲优势和超亲优势。结果表明,逆境条件下,新单61、新单65、新单58和新单68仍均具有较强的抗倒性。第3~5节节间长度、株高、穗位高、雄穗分枝数、穗位叶叶长的中亲优势和超亲优势相对较高,说明其杂种优势相对较大。不同品种间的抗倒性性状存在较大差异,新单61压碎强度和推倒强度的杂种优势相对较高,新单68茎秆强度的杂种优势相对较高,说明新美09和新01A3、新美026和新69之间的抗倒性性状具有较强的杂种优势。

DTOPSIS法在分析不同基因型玉米间混作效应中的应用

为了研究不同基因型玉米间混作的效应,以6个不同基因型玉米品种为试验材料,组成3对组合、9个处理,利用基于熵值赋权的DTOPSIS法对其单作和间作效应进行了综合分析和比较,探索比较分析的新方法,得到不同基因型玉米间作的优势配型新模式。结果表明:处理4的Ci值最大,C4=0.9829,处理5的Ci值最小,C5=0.0330,其余2对组合的间作Ci值均大于单作Ci值,‘DH605’与‘WK702’、‘DH618’与‘DH371’间作配型模式,具有增产增效的作用,可在生产推广中应用。

种植密度对黄淮海区域部分玉米品种抗倒能力及产量的影响

为了解种植密度对不同基因型玉米品种的抗倒能力和产量的影响,本研究在2021年和2022年分别设置了6.75万、7.50万、8.25万株/hm^(2)3个密度处理,选用黄淮海区域8个玉米品种作为试验材料。结果表明,8个品种的茎秆抗倒能力随着种植密度的增大,均呈递减趋势。品种和密度互作条件下的相关性分析结果表明,玉米的基部茎粗及基部穿刺强度与茎秆抗倒能力呈密切正相关。灰色关联分析结果表明,8个玉米品种的基部茎粗与茎秆抗倒能力的关联度均较高。2年试验中,在6.75万、7.50万株/hm^(2)处理下新单68的产量均最高,在8.25万株/hm^(2)处理下新单58的产量均最高。综合来看,黄淮海区域玉米育种过程可通过引入具有较强茎秆抗倒能力的种质,提高品种的抗倒能力,并选择适宜的种植密度,提高产量。

新单58与高油899间作互补增抗增效效应分析

为探究在遭遇极端暴风雨天气后,普通玉米与高油玉米间作下玉米的茎秆抗倒伏能力、抗虫能力以及籽粒产量和油分,以新单58和高油899为试验材料,设置单作和间作处理,研究了新单58和高油899间作对玉米茎秆抗倒伏能力、抗虫能力、产量和品质的影响,并对二者间作土地当量比进行了分析。研究结果表明,新单58和高油899间作相较于二者单作能够提高抗倒伏能力;能够减少主要害虫数量,减轻害虫对玉米的危害;能够增加玉米穗长、穗粗、穗粒数和百粒重;单位面积下二者间作产量之和比新单58和高油899单作产量分别增加了14.59%和5.19%,新单58间作油分比单作提高了17.96%;新单58/高油899间作体系内土地当量比为1.10,说明新单58和高油899间作优势明显。综上,新单58和高油899间作在极端不利天气影响下能够提高玉米抗倒伏能力和抗虫性,增加玉米产量和油分。

小麦TaEDR1基因dsRNAi表达载体的构建及遗传转化

从抗白粉病小麦(TriticumaestivumL.)品系99/2439中分离到一个编码促分裂原蛋白激酶激酶激酶的新基因TaEDR1。为了研究TaEDR1基因在小麦抗白粉菌(Blumeriagraminis(DC.)E.O.Speerf.sp.triticiEm.Marchal)反应中的作用,以单子叶植物高效表达载体pAHC25为基础载体,选择TaEDR1基因编码胞外结构域的、保守性低的cDNA区域作为RNA干扰的目标区段,将这个区段连接成一个反向重复序列(3′→5′//5′←3′),插入到玉米泛素高效启动子Ubi1的下游,构建成双链RNA干扰表达载体pAH-R-TER。利用花粉管通道技术,以高产小麦新品种“周麦18”为受体进行了遗传转化。T0代植株经PPT抗性鉴定、PCR扩增检测,获得了7个转基因植株,为研究小麦TaEDR1基因的功能奠定了基础。

不同深耕方式和秸秆还田对夏玉米植株性状及籽粒产量的影响

以深耕(常规耕作)、秸秆还(不还)田为要素组合5种不同处理,研究其对夏玉米的叶面积指数、灌浆速率(百粒重)、下部茎节、穗部性状及产量的影响。结果表明:各处理玉米籽粒在灌浆前期干重快速增长,而后平缓持续增长;秸秆还田对玉米叶面积指数影响较大,对下部茎节的节长和茎粗影响也较大;隔1年深耕+秸秆还田处理在夏玉米的各个测定指标上均优于其他处理。可见,深耕和秸秆还田可增加夏玉米籽粒干物质的积累,提高叶面积指数,从而达到增产的效果。

高密度对不同基因型夏玉米农艺特性、产量性状及耐密性的影响

为研究种植密度对不同夏玉米品种农艺性状、产量与耐密性的影响,在高密度(75000、90000株/hm^2)条件下,对14个不同基因型夏玉米的农艺性状、产量构成因子以及耐密性系数等进行研究。结果表明,增密对14个不同基因型夏玉米品种生育期没有影响,株高、穗位高、茎粗、节间长度、茎粗系数、地上部干物质等农艺性状的差异达显著或极显著水平,穗位高系数、经济系数差异不显著,其中,株高平均增高1.23 cm,穗位高平均增高1.92 cm,第3节节间长度减小0.42 cm‘,NK718’‘、农大372’的地上部干物质质量增加,其余品种地上部干物质质量减小,减少幅度4.72%~23.99%,经济系数增加4.71%。75000株/hm^2条件下的产量、穗部性状与90000株/hm^2密度条件相比,差异达极显著水平,在90000株/hm^2密度条件下产量增加2.39%、穗粒数减少5.68%、百粒重降低1.17%。14个夏玉米品种相比,‘泽玉8911’、‘新单61’及‘豫单9953’耐密性系数值较大,适宜密植。

利用灰色关联度评价玉米新组合产量与产量构成因子的关系

通过对11个杂交组合的产量和8个产量因素进行灰色关联分析,以明确玉米产量和产量构成因素之间的关系。结果表明:影响产量的8个因素中,其大小顺序为出籽率>穗长>行粒数>穗位高>株高>穗粗>穗行数>百粒重。

小麦TaLRK基因高效表达载体的构建及遗传转化

从抗白粉病小麦(Triticum aestivumL)品系99/2439中分离到1个类受体蛋白激酶基因TaLRK。为了研究TaLRK基因对小麦白粉病菌[Blumeria graminis(DC)E O Speer fsptriticiEm Marchal]的抗性作用,以单子叶植物高效表达载体pAHC25为基础载体,将TaLRK基因插入到玉米泛素高效启动子Ubi1的下游,构建成pAH-TaLRK(+)植物高效表达载体。利用花粉管通道技术,以高产小麦新品种周麦18为受体进行了遗传转化。T0代植株经PPT抗性鉴定、PCR扩增检测,获得了19个转基因植株,为研究小麦TaLRK基因的功能奠定了基础。

不同基因型玉米品种灌浆及高产早熟特性研究

为探明不同基因型玉米品种产量、熟期及籽粒灌浆之间的差异,为玉米机收熟期选择提供理论依据。选择‘新单68’、‘新单61’、‘郑单958’为研究材料,研究生育期、品质及籽粒鲜重、体积、干重的变化,并对其产量及产量构成因素进行比较分析。结果表明,‘新单68’亲本早熟性好,籽粒粗淀粉含量高,生育期短,‘新单61’和‘新单68’的籽粒体积均小于‘郑单958’;‘新单61’、‘新单68’的籽粒体积没有明显差异。‘郑单958’籽粒干重自授粉平稳增加,‘新单61’、‘新单68’授粉24天内,干重快速增加,之后增速放缓。‘新单68’产量显著高于‘郑单958’,‘新单68’和‘新单61’的含水量显著低于‘郑单958’。总而言之,‘新单68’生育期短,粗淀粉含量高,后期灌浆快,穗轴较细,说明‘新单68’籽粒容易脱水,适宜机械化收获籽粒。

高温干旱后复水不同基因型夏玉米特征特性及产量表现

2017年度,黄淮海夏玉米在吐丝散粉期及灌浆期间遭遇高温干旱灾害性天气。本研究以郑单958、滑玉168、裕丰303等13个河南主栽品种为试材,研究高温干旱后复水各品种的特征特性及产量表现。结果表明:高温干旱后复水各品种特征特性的表现不同,达到显著或极显著水平;穗部性状,各品种除行粒数差异显著外,其余指标则达极显著水平,表现突出的指标是穗长和轴粗,穗长最大差异达到28.5%,轴粗差异达到0.4 cm;不同基因型玉米品种的产量表现差异显著,差幅在1.32%～35.77%之间,滑玉168产量最高,登海518产量最低;不同品种病害及倒伏等性状的差异也达显著水平。

黄淮海部分优良玉米品种产量及主要农艺性状相关和通径分析

选用部分黄淮海玉米生态区的10个玉米杂交种为供试材料,采用裂区设计。通过对各杂交种的产量和综合农艺性状的分析,选出了高产、优质、抗逆性强的杂交种登海602、先玉335、郑单958等。通过对百粒重、出子率、株高、穗长、穗行数、行粒数等6个农艺性状进行相关分析和通径分析表明,对产量的直接通径系数由大到小依次为百粒重(P=0.9665)、行粒数(P=0.8946)、株高(P=0.4419)、出子率(P=0.3101)、穗行数(P=-0.5690)、穗长(P=-0.6927)。说明提高百粒重、增加行粒数和株高、提高出子率并兼顾其他农艺性状是提高黄淮海玉米生态区产量的有效途径。

抗倒玉米自交系新6的选育及应用

玉米是我国种植面积最大的作物，在国家粮食安全中占有举足轻重的地位，未来饲料和食品加工业的增长决定了对玉米需求量将持续增长的基本格局，而玉米产量的进一步增长不仅依靠单产水平的提高，还依靠抗逆性的提高。目前生产上存在着高产、稳产、优质、抗逆、广适品种少且年际问产量波动大等问题，随着高温、干旱和阴雨寡照等自然灾害频繁发生及病原菌生理小种的不断变化，玉米生产正面临着生物胁迫与非生物胁迫的双重威胁，

高密再增密对玉米植株特性、产量及耐密性的影响

在高密再增密的条件下,连续5年对黄淮海区域60个夏玉米品种的植株特性、产量及耐密性进行研究,结果表明:不同夏玉米株高、穗位高、倒伏倒折率增加,单株叶面积降低,群体LAI增加,空杆率上升。不同品种穗粒数减少、千粒重降低达到极显著水平,整体产量水平增加不显著。不同品种耐密性能不同,良硕88、新单65、利单618、滑玉168、泽玉8911、新单61、豫单9953等品种耐密植系数值高,耐密性好。

花粉管通道法在玉米转基因中的应用

对基因工程技术及花粉管通道法的发展及作用机理做了简单的介绍,概括了将外源DNA导入玉米的方式、后代变异的情况及以后的发展方向。

基于籽粒机收玉米品种新单68的选育及其种质资源创新模式探索

随着机械化的发展,适宜全程机械化操作成为玉米育种的重要目标。河南省新乡市农业科学院以自选系新美026为母本、新69为父本选育出新单68,是河南省机收组审定的首批品种(豫审玉2017023),次年通过国家黄淮海夏玉米区机收组审定(国审玉20180297)。对新单68在各级试验中的表现进行分析,该品种具有高产、稳产、抗逆性强、适应性广等优点。通过对新单68及亲本选育过程进行梳理,明确了改良本土优势材料的有效途径,探索了X系×黄热系的杂优模式,为高产、抗逆、宜机收品种的选育提供技术支撑。