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。

基于穗部和籽粒相关性状的玉米杂种优势利用和研究

为了更好地利用玉米杂种优势,以国审玉米品种伟育618及其双亲为试验材料,对穗部性状和籽粒性状进行调查,计算各性状的遗传力和遗传效应,同时计算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,轴粗、穗行数、穗粗的遗传力较高,行粒数、穗长的遗传力较低;从遗传效应来看,除粒厚外,其余穗部性状和籽粒性状均表现为超显性效应,说明在选育穗部性状及籽粒性状等优良的杂交种时,更应该对双亲的轴粗、穗行数、穗粗等遗传力高的性状进行选择。除考虑父母本的穗部性状和籽粒性状外,还要考虑双亲间的杂种优势。对各性状间的杂种优势进行比较,穗重和穗粒重的中亲优势和超亲优势均高于其他性状,穗部性状杂种优势的平均值大于籽粒性状,因此,在玉米杂交种的选育过程中,穗重和穗粒重也是重要的选择依据。对遗传效应和杂种优势的分析表明,与籽粒性状相比,对玉米穗部性状的选择相对来说更为重要。

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。

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。

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。

乙烯利对不同基因型玉米节间伸长和内源激素的影响

在玉米拔节期对12个常用玉米自交系喷施200 mg/L的乙烯利,探讨了乙烯利对不同基因型玉米节间伸长和内源激素的影响。结果表明,乙烯利处理后,除郑58、L6M、K12、豫自87-1和8085泰5个自交系各性状与对照相比无显著差异外,其余自交系表现为株高和穗位高降低,基部第3、4、5节间长度缩短,内源激素生长素(IAA)含量、赤霉素(GA4)与脱落酸(ABA)的比值降低,ABA含量升高,且差异均达显著或极显著水平,而GA4含量无明显变化规律。不同玉米自交系的形态指标(株高、穗位高和第3、4、5节间长度)和内源激素(IAA含量、ABA含量及GA4/ABA比值)均存在很大差异,相对变化百分数从6.41%到102.64%不等。各指标均能反映出不同基因型玉米植株对乙烯利的敏感性,其中,敏感性相对较强的有昌7-2、浚928、Mo17和丹340;相对较弱的有郑58、L6M、K12、豫自87-1和8085泰。

不同耕作方式对夏玉米灌浆及产量性状的影响

为明确不同耕作方式对夏玉米灌浆和产量的影响,在常规耕作+秸秆还田、连续深耕(30～35cm)+秸秆还田、连续深耕+秸秆不还田、隔1a深耕+秸秆还田、隔2a深耕+秸秆还田5种不同耕作方式下,对玉米灌浆期百粒鲜质量、干质量、体积及穗部性状和产量进行了分析。结果表明,与秸秆不还田相比,不同耕作方式+秸秆还田均能显著提高玉米灌浆后期百粒鲜质量、干质量和体积;连续深耕(30～35cm)+秸秆还田可使玉米增产20.5%,增产效果显著。

黄淮海不同生态区玉米机械化粒收初步研究

玉米机械化粒收是未来的发展方向,当前玉米机械化粒收的最大瓶颈是收获时玉米籽粒含水量偏高,导致籽粒破碎率偏高及收获质量差等问题。为推广黄淮海地区夏玉米机械化粒收,以该地区适宜机械化粒收的玉米新品种新单58为材料,郑单958为对照,在25个生态区开展机械化粒收试验,调查产量、籽粒含水量、杂质率、籽粒破碎率、生育期等。结果表明,新单58的籽粒破碎率平均值为4.8%,杂质率平均值为2.7%,均符合GB/T 21962—2008《玉米收获机械技术条件》要求;收获期新单58和郑单958的籽粒含水量与籽粒破碎率均呈显著或极显著正相关;新单58在15个生态区收获期籽粒含水量低于28%且产量高于对照产量平均值,适宜粒收;在7个生态区收获期籽粒含水量低于28%而产量低于对照平均值,较适宜粒收;在卫辉市、永年县、嘉祥县3个生态区建议适当推迟收获时期,使其在机械化粒收时籽粒含水量低于28%,以利于开展玉米新品种新单58机械化粒收。

低氮胁迫对不同基因型玉米氮素吸收与分配动态的影响

在施氮(N+)和不施氮(N-)条件下进行盆栽试验,对6种基因型玉米材料在不同发育时期植株地上部(整株不含根)与地下部(根)的生物产量、氮素含量、氮积累量等性状进行了分析.结果表明,植株地上部与地下部的生物产量和氮积累量随生育期变化而不断增加,但积累速率地上部﹥地下部,从拔节-成熟,地上部生物产量和氮积累量分别是地下部的2～5和4～8倍;不同时期氮素含量地上部﹥地下部,且地下部保持基本稳定,而地上部稳中有降;拔节后N+条件下的生物产量、氮素含量和氮积累量高于或显著高于N-,但不同基因型材料对低氮胁迫反应不同,除农大108表现明显杂种优势外,其他5个系中,许178表现最突出,开花-乳熟期的生物产量、氮积累量均居前列,高于或显著高于其他自交系;拔节后,材料间生物产量、氮积累量虽呈递增态势,但增幅不一,开花后的变异系数为拔节期的2～3倍,且N-处理的变异系数﹥N+的,地下部的变异系数﹥地上部的,地下部的最大变异系数在开花期,早于地上部(乳熟期-成熟期),因此促根管理措施宜早;在N-条件下,农大108、许178和L2各期仍具有较高的生物产量,证明其对低氮胁迫不敏感,具有氮高效利用特性.

不同基因型玉米某些氮代谢生理指标的差异研究

通过盆栽试验,在施氮(N+)和不施氮(N-)条件下,对不同基因型玉米穗位叶的叶绿素含量、硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性等生理指标进行了分析.结果表明,不同基因型材料的3项生理指标存在显著或极显著差异.在供试材料中,许178的叶绿素含量、硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性均最高,黄C最低,尤其在灌浆期比开花期表现更明显;增施氮肥可明显提高3项生理指标,但不同材料增幅不一,材料2(L2)对氮胁迫敏感,增施氮肥可明显提高其硝酸还原酶活性,而许178对氮胁迫不敏感,低氮条件下仍是氮高效利用自交系,为农大108成为氮高效品种提供了遗传基础.

不同行距配置对新单38农艺性状和产量的影响

以玉米新品种新单38为材料,研究5种不同行距(0.5、0.6、0.7、0.8m等行距和0.8m+0.4m宽窄行)配置对其农艺性状(株高、穗位高、雄穗主轴长度、雄穗分枝数、总叶片数、穗上叶片数及第7、第8、第9节的节间长度)和产量的影响。结果表明:与其余行距配置相比,0.6m等行距种植,新单38的穗位高较低,产量最高;0.8m等行距种植,株高较低,第8、第9节的节间长度较短,雄穗分枝数较少,产量最低;0.8m等行距种植的产量与其它处理相比差异均达极显著水平。新单38的最宜种植行距是0.6m等行距。

不同基因型玉米株型性状的杂种优势分析

为了提高玉米产量,培育适宜高密度种植和适宜机械化收获的株型,已成为当前玉米育种的需求。本研究以4个玉米杂交种及其亲本为材料,以‘郑单958’为对照。通过测量株高、穗位高、基部第三节间茎粗、雄穗长度、雄穗分枝数、叶夹角,计算叶向值和叶面积,计算中亲优势和超亲优势。结果表明,与双亲相比,‘新单61’、‘新单68’、‘新单65’和‘新单58’的叶夹角均变小,植株的抗倒性增强。对5个杂交种叶形结构相关性状间的相关性分析表明,叶长和叶宽与叶面积间均呈极显著正相关,叶夹角和叶面积与叶向值均呈显著或极显著负相关。‘新单61’的株高、穗位高、穗三叶叶面积,‘新单68’的雄穗长度,‘新单65’的基部第三节间茎粗和‘新单58’的叶向值均具有较大的杂种优势。因此,要加大这些株型性状的选择压力,才能组配出株高和穗位高适中、株型较紧凑的强优势杂交组合。

玉米自交系新01A3及其改良系的选育及应用

玉米种质资源的改良和创新是选育优良玉米杂交种的关键。根据黄淮海地区杂种优势模式,选育和改良唐四平头类自交系,对黄淮海玉米杂交种的选育至关重要。通过研究玉米自交系新01A3及其改良系的选育过程,进而探讨了新01A3及其改良系作为亲本组配出的杂交种在生产上的应用。

激素对细胞伸长生长的调控综述

植物的细胞伸长生长受多种内外因素的调节和控制,其中内源激素对植物的调控起重要作用,如生长素(IAA)、赤霉素(GA)、油菜素内酯(BR)和乙烯(ETH)等均可调控细胞的伸长生长,且内源激素间的相互作用也直接或间接地调控着细胞的伸长生长。介绍了几种内源激素对细胞伸长生长的调控以及激素间的互作对细胞伸长生长的调控。

植物受高温胁迫机理及对玉米生长影响的研究进展

了解植物对高温胁迫反应的分子机制对提高作物的耐高温特性具有重要意义。本文综述了植物响应高温胁迫的分子机理,以及高温胁迫对玉米生长的影响,并以豫北一个玉米试验点河南省辉县市气象资料为例,说明应重点关注高温胁迫对玉米穗分化期、开花期和灌浆期造成的影响。

高温天气对玉米新品种‘新单68’农艺性状和产量性状的影响

本研究以‘新单68’为试验材料,经2016年和2018年两年种植,研究了高温对‘新单68’和对照‘郑单958’生育期、农艺性状及产量性状的影响。结果表明:2018年持续高温天气提早了‘新单68’和对照的成熟期,延长了吐丝—散粉间隔天数。‘新单68’和‘郑单958’的株高、穗位高、雄穗主轴长度均极显著增加,而对总叶片数和雄穗分枝数影响不明显。高温天气使‘郑单958’的百粒重降低、行粒数减少、秃尖增加,产量降低。持续高温天气对‘新单68’产量及产量相关性状也产生了一定影响,但差异不显著。说明与对照相比‘,新单68’有一定程度的耐高温特性。

玉米抗粗缩病材料产量性状的配合力分析

采用NCII遗传交配设计方法,以郑58、昌7-2、PH6WC、PH4CV为测验种,通过田间试验,分析了7份新引抗粗缩病材料的穗部性状和产量配合力。结果显示,由7份新引材料穗部性状和产量一般配合力(GCA)综合分析来看,Y7和Y4易组配出高产组合,Y6易组配出稳产组合;从产量特殊配合力(SCA)分析得知,产量SCA效应值较大的组合有Y4×PH4CV、Y7×PH6WC、Y6×PH4CV、Y7×郑58,其产量分别为11.3、11.4、11.2、11.1 t/hm^2,均极显著地高于对照郑单958和先玉335。综合来看,Y4×PH4CV、Y7×PH6WC、Y6×PH4CV、Y7×郑58等组合表现较好。