中国谷子主产区谷子生态区划

以160个代表点的14个与谷子适应性有关的生态因子综合效应因子荷载值、全国谷子生态联合试验所确定的谷子品种光温生态类型以及谷子品种全国统一熟期分类三者结合划区。将中国谷子主产区(占全国谷子播种面积的97％)划分为春播特早熟区、早熟区,中熟区、晚熟区和夏谷区等5个生态区11个亚区。分区分析了生态特点和品种特性,指出存在的问题。本区划具有以下特点:(1)以气候地理因子与谷子生态特性,特别是按谷子统一熟期分类结合划区,使相同生态条件地区连片,突破了大行政区的框架;(2)代表地点和因子多,且又通过运算综合成因子荷载值划区,代表性大;(3)解决了过去划区中承德、朝阳、赤峰、铁岭、锦州等重要产谷区归属模糊的问题。

矮秆玉米自交系08H67-2的选育

以性状上相互互补又同为Reid种质的郑58和长A37的杂交种为基础材料,按严格自交的系圃法进行选系,在自交4代即将稳定时,用EMS化学诱变剂对其进行处理,引发变异,选育出了矮秆玉米自交系08H67-2。

谷子萌发吸水期关键代谢途径的筛选与分析

【目的】谷子适应性强,抗旱耐瘠,是起源于中国的重要作物。通过转录组测序技术分析谷子萌发不同吸水期的转录组差异,以期获得谷子萌发过程中的差异表达基因,寻找调控谷子萌发的重要代谢途径和代谢物。【方法】以晋谷20为材料,构建谷子萌发过程中开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期的cDNA文库,进行转录组分析;采用K-Means开展基因表达聚类分析;利用DESeq筛选差异表达基因;通过COG、GO、KEGG等对差异表达基因进行功能注释;利用KEGG富集挖掘不同吸水期调控种子萌发的关键代谢途径和关键基因;并采用qRT-PCR验证其可靠性;用HPLC分析关键代谢物含量。【结果】转录物测序分析获得谷子萌发开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期覆盖整个基因组的基因表达谱,共获得33643个基因,识别9个具有不同表达模式的共表达基因簇。比较种子萌发的开始快速吸水期与滞缓吸水期、滞缓吸水期与重新大量吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期,分别筛选出3893、4612和8472个差异表达基因。KEGG富集分析表明,3个比较的差异表达基因都显著富集到phenylpropanoid biosynthesis、phenylalanine metabolism、starch and sucrose metabolism代谢途径;开始快速吸水期与滞缓吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期的差异表达基因还显著富集到plant hormone signal transduction途径。并且3个比较中富集到phenylpropanoid biosynthesis和phenylalanine metabolism代谢途径的差异表达基因数都最多,其中过氧化物酶基因(peroxidase)比例最高。通过qRT-PCR对4个苯丙烷生物合成途径相关基因的分析表明,其表达趋势与转录组分析结果基本一致,其中,4-香豆酸-CoA连接酶3(4-coumarate-CoA ligase 3)在谷子种子中存在已形成mRNA,萌发吸水过程中呈先下调后上调再下调的表达趋势。苯丙烷类相关代谢物含量分析显示,芥子酸在种子中大量储备,在萌发过程中呈下调趋势;阿魏酸、对香豆酸和咖啡酸呈先上调后下调趋势。【结论】谷子萌发过程中,不同吸水期的差异表达基因显著与苯丙烷生物合成途径和苯丙氨酸代谢途径相关;其上游基因4-香豆酰-辅酶A连接酶和下游基因过氧化物酶家族成员在谷子萌发响应水分过程中发挥调控作用;中间产物芥子酸可能参与种子的休眠与萌发。

从2011年山西玉米区试结果谈中国的玉米区试制度

为了使玉米新品种在其最适合的区域尽快推广,从不同的角度只对参试品种增产或增产超过5%的试验点的产量进行考察的方法来分析2011年山西玉米区试结果。如中晚熟区(4200密度组),参试品种各个试验点的产量平均大于5%的比例为0,只统计参试品种大于对照5%试验点的产量其品种比例为100%。如中晚熟预备试验(3500密度组)来说,参试品种各个试验点的产量平均大于5%的比例为19.4%,用增产5%的点平均比例可达69.4%。结果表明,审定的品种数量要增多,但各个品种所能推广的区域将缩小,最终带来的是玉米产量的大幅度提高。这就得改变中国现在实行的玉米区试制度,为玉米新品种的推广提供新的思路。或者改变区试点产量的统计方式,或者可以借鉴国外的品种登记制度,实行品种登记制度和品种销售保证金制度同时进行的办法。这有利于鼓励和督促企业保证所销售的品种在生产上的丰产性和适应性,使中国的玉米产业良性发展。

山西省玉米不同生态区玉米特征特性差异化分析

为了更好地发展山西省的玉米生产,根据省内复杂的地形和多变的气候,将其分为不同的种植区域。对参加区试的各区域中增产的品种或增产前5名品种的生育期、株高、穗位高、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒质量和出籽率等性状与产量进行了相关关系的研究,结果表明,各区域中玉米的特征特性与产量的相关关系是不一样的,只有针对不同区域玉米对株高、穗位高、穗长、行粒数和百粒质量等特征特性要求的不同,进行差异化品种选育,才能有效地提高该区域农业资源的利用效率,从而提高玉米单位面积的产量。

矮秆玉米自交系08H67-2的特性及遗传规律分析

对应用常规系谱法结合EMS化学诱变法选育出的矮秆玉米自交系08H67-2进行系统观察,并且应用40个常规高秆自交系与它进行杂交和回交,对F2和BF1的植株高度进行调查,研究其遗传规律。结果表明,08H67-2是一个属于隐性单基因控制、受外界环境影响小、稳定的矮生类型新自交系,该自交系株高较低,叶片短窄、直立,茎叶夹角小,尤其是中、上部叶片与茎秆的夹角较小,当栽培密度提高时单株产量降低较慢,而群体的有效穗数增加很多,产量显著提高。

山西省玉米不同生态区玉米产量性状差异化分析

为了较好地发展山西省的玉米生产,根据省内复杂的地形和多变的气候,分为不同的种植区域。对参加区试的各区域中增产的品种或增产前5名品种的生育期、株高、穗位高、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重和出籽率等与产量密切相关的性状进行了相关关系的研究。结果表明:各区域中玉米的特征特性与产量的相关关系不同。只有针对不同区域玉米对株高、穗位高、穗长、行粒数和百粒重等特征特性要求的不同,进行差异化品种选育,才能有效提高本区域农业资源的利用效率,从而提高玉米单位面积的产量。

谷子品种感温性研究

在河南、山西、甘肃三个纬度相近而温度差异较大的试点，对９０个谷子品种的出苗到抽穗日数进行了研究。结果表明，各品种之间出苗到抽穗所需温度差异很大，且不同来源的品种对温度的敏感程度也不同。明确了我国谷子主产区各生态区主要推广种的感温性，并筛选出４个对温度不敏感的品种和４２个较不敏感的品种。

谷子生育期及其构成与产量的关系

对目前我国谷子主产区８６个不同熟期类型的代表品种出苗至抽穗，抽穗至成熟和全生育期，及三者与单株生产力相关性进行了研究。结果表明，不同熟期类型品种的营养生长与生殖生长的比例约为３：２，但同一类型的不同品种间仍存在着较大差异。早熟品种出苗至抽穗天数和全生育期均与产量呈极显著正相关。中熟、晚熟品种与产量相关不显著。说明产量随生育期延长而增加是有一定生育范围的。不同熟期类型的品种，不同生育阶段发育天数与产量的关系不同，在不延长全生育天数的前提下，早熟类型选择抽穗期迟的品种，可提高产量。中、晚熟类型则不宜以继续增加全生育天数而提高产量，应选择抽穗期与当地生态条件相适应的品种。所以认为，在谷子高产育种中，抽穗期应作为选择的主要指标之一。

山西省玉米不同生态区特点和特征特性分析

山西省内地形复杂、气候多变,为了较好地发展玉米生产,根据多项定量和定性指标及玉米对热量资源的要求分为不同的种植区域。在进行玉米新品种选育时要因地制宜,要根据不同区域的特点有针对性地进行规划,即计划育种。而2个亲本进行组配后,要对其杂交种进行科学合理的评价,不但要考察其产量情况,而且要从其所需≥10℃积温、株高和穗位高、穗长、行粒数和百粒重等各方面考察,然后决定其适合种植的区域或者都不适合要被淘汰。

从2011年山西玉米区试结果谈我国玉米种质资源利用

种质资源的利用与开发是玉米育种的基础,近年来我国玉米种质基础狭窄和利用效率低的问题逐渐显现。从2011年山西玉米区试结果来看,玉米品种的适应性是有区域性的。各参试品种之间差异显著,反应出材料之间的差异性,也是种质多样性的体现。我国有绚丽多彩和独具特色的玉米种质资源。这些地方种质中蕴含了丰富的遗传多样性,如系统地整理、筛选和改良是拓宽玉米种质基础,克服遗传基础狭窄的重要途径。

长治地区优质玉米新品种筛选试验

根据长治市的气候特点,选择19个玉米品种按其栽培密度要求在不同类型的土地上进行了种植试验,结果表明,丘陵旱薄地、丘陵肥旱地和平川肥旱地产量是递增的,丘陵肥旱地比丘陵旱薄地增产6.3%,平川肥旱地比丘陵肥旱地增产5.7%,平川肥旱地比丘陵旱薄地增产12.3%。各品种的表现也大不相同,大丰30、长单46、潞玉35号的产量分别比平均产量高7.6%、6.7%、8.5%,表现突出。

玉米杂交种穗部性状对单株产量影响的研究

对58个玉米杂交种的7个穗部性状与单株产量间进行相关和通径分析,相关分析各性状与单株产量的相关性由大到小依次为出籽率>行粒数>百粒重>穗行数>穗长>穗粗>秃尖;进一步进行通径分析,各性状与单株产量的直接效应,由大到小依次为出籽率>穗粗>行粒数>百粒重>穗长>秃尖>穗行数。因此,出籽率对于提高产量是重要的,其次是行粒数和百粒重,协调好三者的关系,还要兼顾其他性状的协调,才能实现单株产量的提高。

PEG-6000胁迫下玉米品种萌发期抗旱性鉴定与评价

以收集的52个推广应用的春播玉米为供试材料,运用渗透压为0.5 MPa的PEG-6000模拟干旱胁迫,测定各品种发芽率、耐旱萌发指数等10个鉴定指标。以鉴定指标的相对值作为抗旱性评价指标,应用多种分析方法对各指标进行比较分析并对品种进行综合评价和分类。结果表明,干旱胁迫下各指标均受到不同程度的影响,其中,发芽势可用于玉米萌发期抗旱性的快速与初步鉴定。发芽势、发芽率、发芽指数与耐旱萌发指数4项指标可作为抗旱能力的主要鉴定指标,种子吸水率与胚根胚芽长、贮藏物质运转率可作为间接抗旱鉴定指标。根据供试品种隶属函数值,利用聚类分析将其分为4个不同的耐旱等级,筛选出17个抗旱型品种。

不同加倍技术加倍玉米单倍体的研究

以具有相同遗传基础的玉米种质为基础材料,利用外引诱导系高诱1号、2号与5号为父本进行人工诱导,通过子粒外观形态鉴定,获得准单倍体子粒。选取高诱5号诱导的单倍体子粒为材料,设置秋水仙素浸种加倍、除草剂加倍与自然加倍3个试验。结果表明,3份诱导系材料的单倍体诱导率存在很大差异,诱导率最高达10.42%,最低为4.78%。0.06%浓度的秋水仙素浸种12 h处理加倍效果最好,加倍率为11.76%;80μmol/L甲基胺草磷在三叶期和五叶期用滴心法处理幼苗加倍效果次之,为8.09%;自然加倍率最低,仅为3.06%。