微胚乳玉米花粉对普通玉米籽粒性状及含油率的直感效应

【目的】分析微胚乳玉米花粉与普通玉米授粉杂交当代玉米籽粒的性状及含油率,为利用微胚乳玉米花粉直感效应改良普通玉米品质提供参考依据。【方法】以2个微胚乳玉米自交系和6个微胚乳玉米杂交组合为父本,与3个普通玉米品种进行授粉杂交,以普通玉米品种自交为对照(CK),测定分析各组合杂交当代玉米籽粒的百粒重、胚重比、含油率和胚含油率等性状,并进行相关分析。【结果】以微胚乳玉米自交系的花粉和微胚乳玉米杂交组合的花粉分别与普通玉米授粉,总体上均可提高其当代籽粒的百粒重,尤其对提高桂单0810×71-72、桂单0810×45-48、桂单166×71-72、桂单166×49-52、桂单166×65-66、桂单901×61-62和桂单901×49-52组合百粒重的效果更佳;各杂交当代玉米籽粒百粒重的相对花粉直感效应值中除桂单0810×63-64组合外,其余组合较其对应的CK提高1.37%~20.27%;8个微胚乳玉米材料花粉授粉均可显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)提高桂单0810、桂单166和桂单901当代籽粒的胚重比;杂交当代玉米籽粒的含油率较其对应CK提高18.55%~68.70%,其中,GD901×65-66组合的籽粒含油率最高,GD166×61-62组合的籽粒含油率最低;胚含油率较其对应CK提高16.22%~35.26%,其中,GD901×73-74组合的胚含油率最高,GD166×61-62组合的胚含油率最低。相关分析表明,杂交当代玉米籽粒的含油率与胚含油率和胚重比呈极显著正相关,百粒重与胚重比呈显著正相关。【结论】微胚乳玉米花粉对普通玉米存在花粉直感效应,与普通玉米授粉杂交后当代玉米籽粒的胚重比、含油率和胚含油率均有所提高,因此,微胚乳玉米花粉可在普通玉米品质改良中发挥正向作用。微胚乳玉米花粉与普通玉米授粉杂交当代籽粒的含油率可通过提高籽粒胚重比、百粒重和胚含油率得到提高。

微胚乳超高油玉米产量性状的主基因+多基因遗传分析

选择两个微胚乳超高油玉米组合0410×1155和0417×1025,通过P1、F1、P2、B1、B2和F26个世代联合分析法,研究分析了几个产量性状的遗传规律。结果表明,两个组合穗长的遗传都符合多基因遗传模型。0410×1155单穗粒重和百粒重的遗传符合多基因遗传模型;穗粗的遗传符合1对主基因+多基因遗传模型;穗秃尖的遗传符合2对主基因+多基因遗传模型。0417×1025穗粗的遗传符合多基因遗传模型;单穗粒重和穗秃尖的遗传符合1对主基因+多基因遗传模型;百粒重的遗传符合2对主基因+多基因遗传模型。

微胚乳超高油玉米子粒含油率的配合力研究

按Griffing方法4,用6个微胚乳超高油玉米自交系配制15个组合,研究微胚乳超高油玉米子粒含油率的配合力。结果表明:子粒含油率高的双亲在组配时有可能表现出超亲优势;子粒含油率的一般配合力(GCA)在各亲本间及特殊配合力(SCA)在各组合间均存在显著差异;子粒含油率的GCA效应与SCA效应之间无明显关系;以提高子粒含油率为育种目标,应选择具有较高子粒含油率和GCA效应值的自交系作亲本;子粒含油率有较高的遗传力,加性方差在遗传变异中起主要作用,子粒含油率宜在早代选择。

微胚乳超高油玉米自交系含油量的研究

对一种新型微胚乳超高油玉米育种材料进行连续自交三代,结果发现,自交系的含油量能够遗传,通过对果穗和单粒的选择,S3群体平均含油量已达到(21.65±2.21)%,比S2留种群体含油量高,遗传进度为0.28%;对各果穗的平均粒重与含油量相关关系的研究发现,从S2选取的33个果穗计算的相关系数r1=0.275,未达到显著水平,S3选取69个果穗计算其相关系数r2=-0.023,也未达显著水平,这表明果穗的平均粒重与含油量之间没有显著的相关性。

微胚乳超高油玉米几个性状的研究

对微胚乳玉米的含油率及其一些相关性状进行了研究。讨论了微胚乳玉米种质可能的利用前景。结果表明这批材料的含油率存在着广泛的遗传变异。含油率与粒重不存在显著的相关,但含油率与胚/籽粒干重,及胚含油率间存在极显著的正相关。亲本与杂交子代的含油率间也存在显著的正相关。

低温胁迫对微胚乳超甜超高油玉米耐寒性生理生化特性的影响

为了解新型种质微胚乳超甜超高油玉米(简称为微胚乳玉米)的耐寒性,选用5个微胚乳玉米杂交组合(ME),以高油115和正甜68为对照,在发芽期和苗期低温胁迫下,测定发芽率、发芽势、相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量以及SOD、POD活性等生理生化指标,鉴定其耐寒性,并利用模糊隶属函数法综合评定其耐寒性。结果表明,ME1、ME2、ME3和高油115在发芽期的相对电导率上升幅度较小,脯氨酸含量和SOD活性上升幅度较大;而ME5、ME4和正甜68在发芽期的相对电导率上升幅度较大,脯氨酸含量和SOD活性上升幅度较小。利用相对电导率、脯氨酸含量、SOD活性3个指标能较有效预测微胚乳玉米在发芽期的耐寒性。ME2、ME1和高油115在苗期的丙二醛含量上升幅度较小,脯氨酸含量、SOD和POD活性上升幅度较大;而ME5和正甜68在苗期的丙二醛含量上升幅度较大,脯氨酸含量、SOD和POD活性上升幅度较小。利用丙二醛含量、脯氨酸含量、SOD和POD活性4个指标能较好地预测微胚乳玉米在苗期的耐寒性。以隶属函数值综合评价表明,5个微胚乳玉米材料的耐寒性均强于正甜68。ME2在发芽期和苗期都表现较强的耐寒性,其次为ME1和ME3,而ME4和ME5耐寒性均较弱。

γ-射线辐射微胚乳超高油玉米适宜剂量及对苗高影响的研究

以3个微胚乳超高油玉米自交系干种子为材料,用不同剂量的γ-射线进行辐射,对辐射当代苗高的影响进行研究。结果表明:在所使用的剂量范围内,辐射当代苗高降低,随着辐射剂量的增加降低越明显。根据苗高降低的程度确定该类型玉米自交系干种子的适宜辐射剂量大致为120～180Gy。

微胚乳玉米8个主要性状的研究

【目的】探讨微胚乳超高油玉米(微胚乳玉米)在胚乳很少的状态下,其含油率等主要性状的特性表现。【方法】利用10大类型24个玉米材料,通过测定籽粒重和含油率,胚和去胚籽粒(即籽粒除了胚以外的其它部分)的重量和含油率及蛋白质含量等性状,并分析胚重/籽粒重比值及对以上性状进行方差分析与相关分析,分析3大类微胚乳玉米与7大类非微胚乳玉米的性状差异。【结果】在籽粒含油率、去胚籽粒含油率、胚重与籽粒重之比性状中,3大类微胚乳玉米的值均大于7大类非微胚乳玉米的值;在籽粒重和去胚籽粒重性状中,3大类微胚乳玉米的值均小于7大类非微胚乳玉米的值;在蛋白质含量性状中,3大类微胚乳玉米的值排在10大类中第1、3、5位。以上性状的方差分析结果显示,微胚乳玉米与非微胚乳玉米均有显著或极显著差异。结果还显示,微胚乳玉米的油分不仅存在于胚,而且在去胚籽粒中也含有6.21%～12.92%的油分。【结论】3大类微胚乳玉米以上的6个性状与7大类非微胚乳玉米形成了明显的差异。微胚乳玉米籽粒胚乳少、胚大、含油率高、蛋白质含量高、具有良好的育种开发前景。

微胚乳超高油玉米株高和穗位高的主基因+多基因遗传模型

以2个微胚乳超高油玉米组合的P1、F1、P2、B1、B2和F2 6个世代为材料,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,研究了株高和穗位高的遗传。对2个不同组合的研究结果表明:组合I株高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型;穗位高的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,主基因遗传率在B1、B2和F2分别为27.27%、37.36%和58.59%。组合II株高的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,主基因遗传率在B1、B2和F2分别为18.41%、1.03%和12.61%;穗位高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型。

微胚乳超高油玉米主要性状的通径分析

按Griffing双列杂交方法Ⅳ,用6个微胚乳超高油玉米自交系配制了15个组合,对亲本及其杂交组合主要性状的特征特性和通径系数进行了分析。结果表明:大多数性状存在超亲优势;各性状对单穗粒重的直接贡献大小依次为穗粗>穗长>叶片数>百粒重>穗行数>株高,其中穗粗对单穗粒重起主要作用;各性状对成熟期子粒含油率的直接贡献大小依次为胚重比>成熟期蛋白质>乳熟期可溶性糖>单穗粒重>百粒重>胚油比,其中胚重比对成熟期子粒含油率起主要作用。

微胚乳玉米籽粒中淀粉积累规律的研究(英文)

[Objective] The experiment aimed to study laws of accumulation of starch in micro-endosperm maize kernel. [Method] The laws of accumulation of starch in maize embryo and OSK(the other section of a kernel except embryo) of MEM(micro-endosperm maize) were studied in this experiment by taking Gaoyou 115 maize as control. [Result] The starch accumulation speed of MEM embryo was slightly lower than that of Gaoyou115 and the starch accumulation speed of MEM OSK was far lower than that of Gaoyou 115, so the starch content of the whole kernel of Gaoyou 115 was 3.4 to 4.5 times as high as that of MEM during harvesting. The embryo starch weight ration of Gaoyou 115 maize during harvesting was only 3% to 4% while that of MEM was 16% to 22%. Moreover, starch accumulation speeds of different MEM materials were different and there were significant differences in starch content during harvesting among different MEM materials. [Conclusion] The starch accumulation in MEM was slow, and MEM has widely variation on starch accumulation.

微胚乳超高油玉米几个性状的配合力研究

按Griffing方法4,用6个微胚乳超高油玉米自交系配制了15个组合,并对亲本及其杂交组合的21个性状的配合力和遗传率进行了研究。结果表明:茎粗、穗长、秃尖、胚重比和乳熟期子粒可溶性糖含量等5个性状的一般配合力(Gca)方差达到极显著水平,而特殊配合力(Sca)方差不显著,其余16个性状的Gca方差和Sca方差均达到显著或极显著水平,这16个性状的总配合力(Tca)效应值与其观测值的趋势是完全一致的。胚重比、乳熟期子粒可溶性糖含量、成熟期子粒含油率、叶片数、胚油比和非胚部分(OSK)含油率等6个性状的狭义遗传率(hN2)和广义遗传率(hB2)均比较高,可在育种的早期世代进行选择。

微胚乳超高油玉米籽粒含油率的主基因+多基因遗传分析

选择两个微胚乳超高油玉米组合,通过P1、F1、P2、B1、B2和F2六世代联合分析法,研究其籽粒含油率的遗传规律。结果表明,2个组合籽粒含油率的遗传均符合2对主基因+多基因遗传模型。组合Ⅰ主基因遗传率在B1、B2和F2分别为69.00%、35.03%和68.99%,多基因遗传率分别为14.91%、46.97%和17.70%。组合II主基因遗传率在B1、B2和F2分别为46.80%,42.92%和48.25%,多基因遗传率分别为29.41%、34.76%和35.91%。

专用型油玉米种质创新研究

经22代选育,已获得一些微胚乳(胚/籽粒重≥0.4)超高油(含油率≥20%)玉米自交系,旨在从这些自交系中选择一种新型的油玉米。微胚乳玉米的粒重,含油率和胚/籽粒重比都存在广泛的变异,到目前已经选到籽粒含油率为32.54%、百粒重为12.0 g的品系。研究结果表明,微胚乳超高油玉米的粒重和含油率的遗传力都较高,且含油率的更高于百粒重的。这两个性状间相关不显著,所以这两个性状可以被同时改良。可用这些品系的整粒玉米直接榨出玉米油,直榨玉米油的油酸和亚油酸以及VE的含量都高于市场上所购买的、经脱胚后用浸提法提取的玉米油。虽然目前微胚乳玉米的籽粒产量很低,但只要它的产量接近或甚至略低于一些油料作物,如油菜、大豆等,就可以在生产中应用,这是因为玉米油的食用品质优于其它许多植物油。

微胚乳超高油玉米的研究进展

对微胚乳超高油玉米含油率与其农艺性状的相关性、显微结构、遗传育种模型和种质创新、生理生化与油分积累的变化规律、种子萌芽和N、K施用量的影响等方面进行了综述,并对微胚乳超高油玉米的研究前景进行了分析和展望。

种子包衣对微胚乳玉米种子发芽过程中生理生化变化的影响

研究了种子包衣对微胚乳玉米种子萌发时生理生化变化的影响。结果表明:微胚乳玉米种衣剂(MESC)包衣可提高种子萌动时赤霉素(GA3)与脱落酸(ABA)含量的比例,提高种子生长素(IAA)和可溶性总糖的含量,促进蛋白质的形成和油脂的降解,加速氨基酸的利用。适乐时种衣剂(FDXN)包衣提高了ABA的含量,降低可溶性总糖含量,减缓油脂的降解和氨基酸的利用,最终抑制种子的发芽。微胚乳玉米种衣剂包衣可促进微胚乳玉米种子发芽过程中的生化变化过程,从而促进种子发芽。

微胚乳超高油玉米种子萌发特性研究

比较分析了不同处理方式对微胚乳超高油玉米种子萌发特性的影响。结果表明,晒种时间对种子萌发具有显著影响,以晒种2 d为最好,不宜久晒;剥除种皮可显著提高种子发芽势、发芽率,但对本身发芽率高的种子的影响不如发芽率低的大,同时,剥皮种子发病株极显著增加;不同微胚乳玉米品种,其萌发与种皮厚度呈不显著负相关,与浸出液电导率呈极显著负相关;浸种及播种深度对发芽势有显著影响,而对发芽率无影响,实际生产中宜浅播,并作适当播前处理。

微胚乳超高油玉米和高油115玉米的干物质积累规律研究

研究了干物质重在微胚乳超高油玉米和高油115玉米的胚、非胚部位以及整粒玉米中的变化规律。结果表明:微胚乳超高油玉米和高油115玉米胚干重在整个籽粒形成过程中基本上呈线性增长,前者稍低于后者。微胚乳玉米和高油115非胚干重峰值分别出现在授粉后28天和42天,前者峰值只达到后者的29.94%～43.32%。微胚乳玉米和高油115整粒干重峰值出现在授粉后35天和49天,前者单粒产量是后者的26%～42%。微胚乳玉米单粒产量不高的原因主要是由于非胚部位灌浆期较高油115玉米缩短2～3周。微胚乳玉米胚重比增速高于高油115,收获时前者的胚重比为后者的2.13～2.73倍,达到41.16%～52.60%。

利用SSR标记划分微胚乳超高油玉米的杂种优势群

利用SSR分子标记研究了50份微胚乳超高油玉米自交系的遗传变异。从64对SSR引物中，选出扩增带型稳定的58对引物进行遗传多样性分析，共检测出207个多态性条带，涉及58个SSR位点，平均每个位点检测到的等位基因变异数为3．569个，变化范围2～7个；平均PIC值为0．560，变化范围从0．232到0．784。经遗传多样性和聚类分析把供试微胚乳超高油玉米自交系划分为4个类群（8个亚群）。聚类后的群内遗传相似系数大于群间遗传相似系数，这表明所选取的SSR引物可以有效地区分微胚乳超高油玉米自交系的遗传多样性，划分结果是客观合理的。

微胚乳玉米子粒显微结构研究

以5大类型的24个玉米材料为试验对象,对微胚乳超高油玉米(微胚乳玉米,MEM)成熟子粒的显微结构进行了初步研究,通过这些玉米材料的胚重/子粒重比值的分析,进一步探讨微胚乳玉米材料与其它4大类非微胚乳玉米材料的显微结构的差异。显微观察结果显示:微胚乳玉米材料的胚乳含量很少,有些材料甚至不含胚乳(除糊粉层外),说明微胚乳玉米材料的胚乳存在不同程度的解体。但它们的胚却是5大类玉米材料中最大的。同时,微胚乳玉米材料的胚重/子粒重比值也是5大类玉米材料中最大的。