不同玉米种质萌发期和苗期对干旱胁迫的响应

为探究不同玉米种质萌发期和苗期的抗旱性差异,本研究以热带、温带和温热玉米种质各20份为试验材料,分别在萌发期和苗期进行正常处理和干旱胁迫处理。播种后第8天测定发芽率、发芽指数、胚根数、胚根长、胚芽长、胚根干重、胚芽干重等性状,苗期干旱处理7 d后测定株高、根干重、叶面积、根冠比、叶绿素含量、F_(v)/F_(o)和F_(v)/F_(m)等性状,分析不同玉米种质的抗旱性。结果表明,不同玉米种质间14个性状均差异极显著,不同材料间14个性状均差异显著,干旱胁迫显著影响14个性状的表现。不同玉米种质间萌发期和苗期对干旱胁迫响应的变化趋势一致,萌发期和苗期对干旱胁迫响应最大的性状分别是胚芽长和叶面积。不同玉米种质间的抗旱系数在多数性状中差异显著。热带种质的多数性状相对温带种质具有更高的萌发期抗旱性和苗期抗旱性,且热带种质中具有更多高抗材料。热带种质、温带种质和温热种质抗旱表现优良材料数分别为8个、5个和7个,其中TroG04、TemG15和MixG02萌发期和苗期均具有强抗旱性,可用于选育萌发期和苗期抗旱性较好的品种。

秦巴山区地方玉米种质的改良创新与利用研究

玉米是秦巴山区主要粮食作物和饲料来源,也是山区人们赖以生存和发展的基础,更是这一区域高寒山区农民解决温饱,脱贫致富奔小康的关键农作物,所以开展玉米地方种质的改良创新与利用研究,对促进山区玉米生产的发展对该区粮食产量提高和生活条件的改善有着举足轻重的作用。本文对秦巴山区地方农家玉米种质的资源概况、改良创新和利用途径进行了分析。

玉米种质资源大规模多年多点多病害的自然发病抗性鉴定

病害是影响玉米生产的重要因素。利用品种的抗性是控制玉米病害的经济、安全和有效措施。2016-2019年间,在黄淮海和东华北地区,首次对2000份来源广泛且遗传背景丰富的玉米种质资源进行了多年多点多病害的田间自然发生条件下抗病性鉴定,部分材料在西北地区也进行了田间鉴定,重点调查了小斑病、茎腐病、瘤黑粉病、弯孢叶斑病、南方锈病、粗缩病、大斑病、灰斑病和丝黑穗病的抗病性。综合4年共10个不同环境的自然发病下抗性鉴定数据表明,自然发病鉴定的结果受环境因素影响较大,表现为年度间和地域间的差异。在所有鉴定的病害中,小斑病在多个年份和多个鉴定点的发病均比较充分,11份种质对该病害表现出稳定抗性;茎腐病、大斑病和灰斑病,在不同年份的部分鉴定点发病较为充分,对这3种病害表现抗病的种质分别为440、356和423份,综合抗性鉴定结果具有较大的参考价值;弯孢叶斑病、瘤黑粉病和粗缩病仅在1个鉴定点发病较为充分,南方锈病和丝黑穗病在所有鉴定点均发生较轻,鉴定结果有待进一步验证。本研究筛选出一批在不同环境条件下对多种病害均具有稳定抗性的材料,其中JN15、953、沈977、68122、K21、SC24-1、17MC7211、17MC7223、郑591、161191等种质的综合抗性突出,对种质的利用及后续人工接种精准鉴定的种质选择具重要参考价值。

CIMMYT玉米种质群体主要农艺性状的遗传变异和光周期敏感性

研究了７ 个 Ｃ Ｉ Ｍ Ｍ Ｙ Ｔ玉米种质群体在四川生态环境下主要农艺性状的遗传变异和光周期敏感性。结果表明，参试的７ 个 Ｃ Ｉ Ｍ Ｍ Ｙ Ｔ玉米种质的主要农艺性状在群体间存在极显著的差异，在群体内存在极为丰富的遗传变异；墨白９６１、墨白９６２和墨白９６３ 属光周期敏感型种质。墨白９６８ 属中度光周期敏感型种质， 墨白９６４ 和墨白９６６ 较适合于四川生态条件， 墨白９６７ 虽然抽丝、成熟均最早且无明显的光周期反应， 但由于其综合性状表现不佳， 没有利用价值。

玉米种质资源对拟轮枝镰孢与禾谷镰孢穗腐病的抗性精准鉴定与分析

穗腐病是我国玉米生产上的重要病害,严重影响玉米的产量和品质。利用抗病品种是控制穗腐病的安全有效措施。抗性资源是开展抗病育种的物质基础。本研究优化和完善了玉米种质抗镰孢穗腐病精准鉴定的方法,比较分析了花丝通道注射接种和果穗注射(创伤)接种鉴定的穗腐病抗性,发现2种方法鉴定出的抗性结果具有高度的一致性(相关系数r≥0.90)。2018—2020年,在北京昌平和四川西昌,利用花丝通道注射接种法,对690份代表性玉米种质进行了抗拟轮枝镰孢穗腐病的精准鉴定与评价,筛选出H446、YCF、辽2309、吉资1055、Y1723、XF8-3、铁97085等35份具有稳定抗性的种质,占比为5.07%。6个环境下玉米对拟轮枝镰孢穗腐病抗性的相关系数为0~0.48,同一年度(2018、2019和2020年)2个鉴定点穗腐病抗性值之间的r值分别为0.03、0.20和0.15,3个年度间穗腐病综合抗性的相关系数为0.20、0.30和0.35,表明在不同环境下玉米对拟轮枝镰孢穗腐病的抗性反应存在较大差异。在辽宁沈阳和四川西昌共6个环境下,对690份种质进行了抗禾谷镰孢穗腐病精准鉴定,6个环境下玉米种质抗性的相关系数为0~0.39,2018、2019和2020年2个鉴定点之间的r值分别为0.05、0.25和0.29,表明环境因素对玉米抗禾谷镰孢穗腐病的表型存在较大影响;3个年度间镰孢穗腐病综合抗性的r值为0.14、0.20和0.13,显示年度间综合抗性差异较大。共鉴定出17份对禾谷镰孢穗腐病具有稳定抗性的种质(H446、MC7528、Y1632、Y1679、吉资1055、铁97085等)。690份种质对上述2种穗腐病抗性的相关系数为0.52,表明其对2种穗腐病的抗性存在中等水平的相关性。H446、吉资1055、铁97085三份种质在所有鉴定环境中均对2种穗腐病表现出稳定抗性,是玉米抗穗腐病育种和品种抗性改良的宝贵资源。

玉米种质资源抗腐霉茎腐病和镰孢茎腐病精准鉴定

【目的】建立和完善玉米种质抗腐霉茎腐病和镰孢茎腐病精准鉴定的方法,对遗传背景丰富的玉米种质资源进行腐霉茎腐病和镰孢茎腐病的抗性精准鉴定,筛选出对2种茎腐病具有稳定抗性的种质资源,为玉米抗病育种奠定基础。【方法】对2 004份具有广泛遗传背景的玉米种质进行多年多点的自然发病抗性鉴定,初步筛选出抗茎腐病或综合性状优良的代表性种质,用于人工接种鉴定;利用建立的茎基部注射接种法,对690份代表性玉米种质进行3年共6个环境的抗腐霉茎腐病和镰孢茎腐病精准鉴定。【结果】2016—2018年,在田间自然发病条件下,通过多年多点鉴定出508份种质对茎腐病表现出较稳定的抗性,高抗、抗病和中抗的材料分别为79、106和323份。建立和完善了玉米种质抗茎腐病精准鉴定的方法-茎基部注射接种法,利用该方法与土壤根埋接种鉴定的玉米对腐霉茎腐病抗性的相关系数(r)为0.87,镰孢茎腐病抗性的r值为0.84,表明2种接种方法的评价结果具有高度的相关性,但注射接种的玉米发病程度更充分。2018—2020年,在北京昌平、河南长葛和河南原阳,利用茎基部注射法对690份玉米种质进行了腐霉茎腐病抗性精准鉴定,表明各鉴定点的材料均发病充分,大部分表现感病或高感,仅有3.5%的种质表现出稳定抗性。6个环境条件下玉米对腐霉茎腐病抗性的相关系数为0.46—0.72,同一年度(2018、2019和2020年)2个鉴定点之间的r值分别为0.66、0.60和0.65;3个年度间种质综合抗性的相关系数为0.67、0.84和0.87,表明3年各点的鉴定结果具有较好的一致性。精准鉴定出24份对腐霉茎腐病具有稳定抗性的种质(冀资H676、辽2235、冀资14L88、冀资14L101、丹337、M02N-23、Y1747、HRB16232、T628358等)。在辽宁沈阳、吉林公主岭、吉林梨树3个鉴定点共6个环境条件下,对690份种质进行了抗镰孢茎腐病精准鉴定,其中,辽宁沈阳的种质发病充分,绝大部分材料表现为感病或高感,吉林梨树和公主岭的材料发病明显偏轻。6个环境下玉米种质抗性的相关系数为0.00—0.76,2018、2019和2020年2个鉴定点之间的r为0.12、0.04和0.05,表明同一年度2个点的鉴定结果差异大;3个年度间镰孢茎腐病综合抗性的r值为0.40、0.74和0.72,显示年度间综合抗性较为一致。共鉴定出5份种质(冀资C32、辽785、辽2235、吉资1034和16SD088)对镰孢茎腐病具有稳定抗性。690份种质对2种茎腐病抗性的r值为0.44,表明其对2种茎腐病的抗性存在中等水平的相关性。【结论】明确了2 004份玉米种质在田间自然发病条件下对茎腐病的抗性水平;建立了玉米抗茎腐病精准鉴定的新方法-茎基部注射接种法;精准鉴定了690份玉米种质对腐霉茎腐病和镰孢茎腐病的抗性,筛选出具有稳定抗性的种质各24和5份,是开展玉米抗茎腐病育种或品种抗性改良的重要抗源。

糯玉米种质资源的评价和创新育种

糯玉米(亦称中国糯玉米或蜡质玉米)原产我国,主要分布在中国长江上游的滇、黔、川、桂山地及下游的沪与杭嘉湖平原地区。其特有的隐性基因wx控制的遗传功能赋予糯玉米宝贵的价值和广泛的用途。对中国糯玉米种质资源特性、起源、遗传功能、分布及价值进行科学评价,有利于种质利用和创新;促进品种改良和新品种育成。

外引玉米种质对3种玉米叶斑病的抗性鉴定与评价

2012-2013年,应用田间人工接种的方法对引进的165份国外玉米种质进行了玉米大斑病、灰斑病、弯孢菌叶斑病等3种病害同步抗性鉴定与评价,结果表明:引进的国外玉米种质对3种玉米叶斑病的抗性表现均存在差异,表现抗病的种质较少,大部分种质表现感病或高度感病;抗性种质均以中抗为主,表明国外玉米种质对3种叶斑病的抗病能力较低。筛选出一批单抗性种质和兼抗2种或3种叶斑病的多抗性种质37份,为抗病育种提供了重要基础材料。

中国温带玉米种质与热带、亚热带种质杂优组合模式研究

本研究评价和分析了代表中国温带玉米主要杂优群的 5个自交系、 3个改良群体与 10个热带、亚热带群体之间的配合力、杂种优势和杂优组合模式。结果表明 ,大多数温热杂交组合产量高于温带改良群体本身产量 ,一些组合产量接近单交种对照 ,温热杂交种具有普遍的超亲优势。苏湾 1号、墨黄9、TS6、 963× 330、豫综 5号×苏湾 1号、黄早 4×墨黄 9、旅 9×墨黄 9热带、亚热带群体和杂交组合的产量和配合力高 ,利用潜力大 ,可加入到玉米育种方案中以拓宽我国育种材料的遗传基础。温热杂交组合的抽雄、吐丝、ASI值、果穗性状基本达到温带生产可利用的标准 ,温带种质中控制这些性状的基因对外来光敏感基因表现显性 ,但植株和穗位特别高 ,应将其作为改良的重点。按照温热杂交组合的产量、一般配合力和特殊配合力高的原则 ,筛选出了每个温带杂优群与热带、亚热带种质的最佳杂优组合模式 。

部分玉米种质资源对弯孢菌叶斑病的抗性评价

利用田间自然条件下人工接种的方法,对94份玉米自交系和杂交种(组合)进行抗玉米弯孢菌叶斑病的鉴定,同时筛选出用作QTL分析群体构建的抗病和感病自交系。结果表明,供试自交系一般表现为中抗和中感,没有对新月弯孢菌免疫、高抗和高感的材料。抗病材料只有8个,可作为玉米弯孢菌叶斑病QTL分析群体构建的材料。杂交组合中抗病材料占了多数,而且出现了5个高抗组合。

玉米种质杂种优势群划分及主要性状相关性与通径分析

以不同类群测验种、自育自交系及美国种质共24份,采用不完全双列杂交设计,对供试材料进行杂种优势群划分、并对主要性状进行了相关分析和通径分析。用UPGMA方法,以产量特殊配合力为距离,把17个自交系分为6类,分类结果与自交系的亲缘关系基本一致,群间特殊配合力大于群内特殊配合力。通过相关分析可以看出:穗长、穗粗、结实长、结实性、行粒数、粒深、单穗轴重、单穗重、千粒重和出籽率共10个性状与小区产量呈极显著正相关,穗位高和单穗轴粗与小区产量呈显著正相关。通径分析表明:各性状对产量单穗粒重的直接贡献大小依次为单穗重>结实性>出籽率>穗长>粒深>千粒重>行粒数>穗粗>单穗轴重。其中,单穗重、结实性、出籽率、穗长和粒深对单穗粒重的直接作用为正向效应,千粒重、行粒数、穗粗和单穗轴重对单穗粒重的直接作用为负向效应。

玉米种质对玉米大斑病的抗性鉴定与评价

[目的]筛选对大斑病抗病能力强的玉米种质材料。[方法]利用田间人工接种鉴定技术方法,对434份国内玉米种质进行了玉米大斑病抗性鉴定与评价。[结果]玉米种质对玉米大斑病的抗性水平较高。高感病种质(HS)占0.5%,感病(S)种质占18.9%,中抗(MR)种质占43.1%,抗病(R)种质占35.7%,高抗(HR)种质占1.8%。鉴定筛选出抗病(高抗-中抗)种质320份,占总数73.7%。[结论]该研究结果为玉米大斑病抗病育种提供了抗性种质和理论依据。

盐胁迫对不同玉米种质资源种子萌发特性的影响

设置0(对照)、120、180、240、300 mmol/L共5个Na Cl浓度梯度胁迫处理,研究其对不同玉米种质资源萌发特性的影响,为玉米耐盐种质资源评价提供理论依据。结果表明:Na Cl胁迫对8份玉米种质的发芽具有显著的抑制作用,所有Na Cl浓度下的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽长度、胚芽重都显著低于对照,并且随Na Cl浓度的升高抑制显著增强;8份玉米种质材料中,鲁系4502耐盐性最强,鲁自1504、鲁自1801、H318、M03、C79311耐盐性居中,鲁原1423耐盐性最差。

南斯拉夫玉米种质在新疆的利用研究

从南斯拉夫引进各类玉米种质为我区玉米育种和生产上所利用,并育成了新玉6号、新玉7号、新玉8号、新玉10、新玉13等品种在生产上推广应用。SC704的引进和新玉6号的选育推广分别获自治区科技进步二等奖。

玉米种质资源对弯孢菌叶斑病的抗性评价

试验用田间自然条件下人工接种的方法,对四川省主栽玉米品种(组合)和自交系共119份玉米种质进行了抗玉米弯孢菌叶斑病的鉴定,结果表明没有对新月弯孢菌免疫和高抗的材料,绝大多数表现中感,少数具有一定的抗性。自交系中Mo 17、156,7922,81565、南21-3、自48-2等为中等抗病材料,其中Mo 17抗性最好。品种中苗期和成株期都表现抗性的材料有3个,即白蜜超甜玉米、济单7号、济单94-2。抗性材料所占比例较大的是四川农业大学玉米研究所提供的杂交组合,32个材料中共有7个组合种具有抗性,约占21.9%,全表现为中抗,可能有望筛选出抗病的材料。

2个外来玉米种质农艺性状及对丝黑穗病抗性的比较分析

对2个外来玉米育种群体美国玉米种质PF6J155和德国玉米种质KAS1216的农艺性状及对玉米丝黑穗病抗性进行了比较分析。结果表明:美国玉米种质的多数农艺性状表型变异系数高于德国玉米种质,美国玉米种质可分为5个类群多于德国玉米种质(3个类群),说明美国玉米种质PF6J155的遗传多样性高于德国玉米种质KAS1216。人工丝黑穗接种鉴定结果表明,美国玉米种质抗性在中抗及其以上的品系占总数的76.09%,明显高于德国玉米种质(54.35%)。美国玉米种质PF6J155符合实际玉米育种要求,可优先加以利用。

适于贵州玉米种质DNA指纹库构建的SSR核心引物筛选

为了筛选出适用于贵州玉米种质DNA指纹库构建的引物,以21份贵州普通玉米自交系和36份糯玉米品种为材料,综合比较PIC值大小、扩增带型清晰度及引物的重复性高低,对87对SSR引物进行筛选,以确定贵州玉米种质DNA指纹库构建的核心SSR引物。结果表明:筛选出的23对和15对SSR引物可分别作为构建贵州普通玉米和贵州糯玉种质DNA指纹库的核心引物。

导入高VA原玉米种质产量配合力及杂种优势群分析

【目的】研究导入高VA原玉米种质产量配合力,并根据配合力对其杂种优势群归类进行分析。【方法】采用NCⅡ遗传交配设计对25个导入高VA原玉米种质和3个测验种配制75个杂交组合,在云南省3种不同生态环境下对这些杂交组合进行农艺性状和产量配合力分析,评价导入高VA原玉米种质的利用潜力,再根据产量SCA效应分析被测种质的所属类群。【结果】YML1626(L5)、YML1619(L7)、YML16-5(L9)、YML162-3(L13)产量GCA效应值较高。选育过程中要获得产量GCA较高的高VA原玉米育种材料,至少要对4个穗部性状进行优级选择。以SCA正向显著水平临界值(5.49)为阀值划分杂种优势群,有6个被测系归类不确定;以SCA负向显著水平临界值(-5.49)划分杂种优势群,有12个被测系归类不确定。以被测系与3个测验种之间的最小负向SCA效应值为划分标准,可能导致杂种优势群归类出现误差。【结论】导入高VA原玉米种质YML1626、YML1619、YML16-5、YML162-3产量GCA效应值较高,在育种中具有较高的利用价值。一个利用价值较高的自交系至少有4个穗部优良性状。以SCA正向显著水平临界值为阀值划分杂种优势群,更容易解释被测系的杂种优势群归类。

部分玉米种质南繁区自然条件下抗锈性评价

利用形态特征和分子标记技术对海南省南繁区玉米锈病病原菌进行了鉴定,并对创制的玉米种质材料在自然发病条件下进行成株期抗锈性鉴定。结果表明,海南省南繁区玉米锈病病原菌为玉米多堆柄锈菌;对161份玉米种质在散粉期进行抗锈性鉴定可知,有100份玉米种质表现为高抗和抗病,21份种质表现为感病,14份玉米种质表现为高感。结果显示,不同玉米种质对南方锈病的抗性存在明显差异,加强玉米种质抗锈性研究对玉米锈病的防治具有重要意义。

玉米种质资源对亚洲玉米螟的抗性鉴定与评价

在自然感虫条件下,对133份玉米种质进行了田间抗玉米螟鉴定与评价。结果表明,不同玉米种质资源对玉米螟的抗虫性存在差异,大部分玉米种质表现为感或高感二代玉米螟,部分自交系的抗螟虫性不受发育阶段的影响,而部分自交系会因发育阶段的不同而发生变化。对一代、二代玉米螟均表现为中抗的自交系有3份:泰2-4、CIMBL 26、A 4,这些抗虫资源可用于今后的种质创新及杂交种选育。