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%。

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。

微胚乳超高油玉米籽粒胚乳消减及油分积累的规律

[目的]研究微胚乳超高油玉米籽粒胚乳消减和油分积累规律。[方法]以高油玉米115为对照，研究2种微胚乳超高油玉米籽粒的胚、胚乳、种皮及相应油分的积累规律。[结果]微胚乳超高油玉米在籽粒发育过程中胚乳干重在发育的第27d达最大，第37d消减基本结束；胚的重量一直增加，种子成熟时和胚乳的重量相当；整粒干重第32d达最大。3个玉米品种授粉后的种皮干重一直增加，第32d基本稳定。整粒油分37d前一直增加，之后趋于稳定。微胚乳超高油玉米胚乳的油分在17～27d增加较慢，27～37d增加迅速，37d到成熟期下降，比高油115的高很多；胚的油分在17～27d增加，27d到成熟期略下降。高油玉米115胚和胚乳的重量一直增加，胚乳的油分一直很低，胚的油分在17～27d增加。[结论]该研究为微胚乳超高油玉米的籽粒胚乳消减机理研究提供了参考。

微胚乳超高油玉米和高油115玉米的油脂积累规律研究

研究了油脂含量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:两种玉米胚中油脂含量的变化趋势比较一致,微胚乳超高油玉米单粒胚油重稍低于高油115;微胚乳超高油玉米非胚部位及整粒玉米的油分百分含量明显高于高油115;微胚乳玉米的非胚油重在授粉后21～28d之后有明显的消减,最终降到其峰值的77.25%～87.71%;微胚乳超高油玉米最终整粒油重稍低于高油115;微胚乳超高油玉米胚油重比低于高油115,表明在微胚乳玉米中有更多的油脂分配在非胚部位。

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。

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。

氮钾施肥量对微胚乳超高油玉米产量的影响

通过不同的N、K处理,研究了N、K施肥量对微胚乳超高油玉米产量的影响。结果表明:不同N、K施肥量对微胚乳超高油玉米产量有着极显著的影响,其中K1处理(150kg/hm2)显著优于K2处理(300kg/hm2);N3处理(240 kg/hm2)显著优于N1(不施N)、N2(120kg/hm2)、N4(360 kg/hm2)处理;最优组合为K1N3,即K施肥量为150kg/hm2,N施肥量为240kg/hm2。

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。

微胚乳超高油玉米籽粒可溶性总糖含量的动态研究

[目的]为微胚乳超高油玉米的改良及种质资源研究提供参考。[方法]以高油玉米115为对照,研究互为正反交的2种微胚乳超高油玉米籽粒的胚、非胚部位及整粒可溶性总糖含量的动态变化。[结果]微胚乳超高油玉米Ⅰ和对照的胚可溶性总糖单粒含量在授粉后49 d达到峰值,微胚乳超高油玉米Ⅱ则在授粉后42 d达到峰值。2种微胚乳超高油玉米非胚部位及整粒的可溶性总糖含量均在授粉后28 d达最高值。微胚乳超高油玉米Ⅰ非胚部位及整粒的可溶性总糖鲜重百分含量均在授粉后21 d出现较小峰值,49 d达到最大峰值。授粉后21～42 d,2种微胚乳超高油玉米的胚、非胚部位及整粒的可溶性总糖鲜重百分含量都高于对照,且微胚乳超高油玉米Ⅰ高于微胚乳超高油玉米Ⅱ。3种玉米籽粒生长发育的大部分时期非胚部位的可溶性总糖单粒含量高于胚。[结论]非胚部位可溶性总糖的动态变化在玉米籽粒发育过程中起决定性的作用。

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。

微胚乳超高油玉米种子萌发过程中子粒脂类化合物含量变化研究

对微胚乳超高油玉米种子萌发过程中子粒脂类化合物含量的生理生化及显微化学变化进行了研究。结果表明,微胚乳超高油玉米种子在萌发过程中,子粒质量在第1天没有变化,从第2天开始减小。子粒含油率在前3天变化不大,第4天开始减少,但每克种子绝对含油量在第3天开始下降,油分消耗速率最快的是第6天。种子酸价在种子萌发前4天均比干种子低,第5天开始上升,上升速率最快的是第7天。子粒油分的显微化学变化表明,种子油分消耗是在第3天开始的,到第7天时油分基本消耗殆尽。

新型超高油玉米种质的选育

分两批测定了 3种类型共 6 6 84粒微胚乳玉米 (ZeamaysL )的粒重和含油率。发现 194 4粒含油率高于 2 0 % ,其中有 32粒超过 2 5 % ,最高为 2 6 84 %。计算了单粒重与含油率 (df1=78)以及各果穗平均粒重与含油率 (df2 =14 ,df3 =6 4 )的相关系数 ,3个相关系数都未达显著水平。表明以籽粒或 (和 )以果穗为基础 ,选育既籽粒相对较重 ,又含油率相对较高的微胚乳超高油玉米品系 ,是完全可能的。有望培育出一种专用型油料玉米新作物。

微胚乳超高油玉米籽粒的蛋白质含量研究

2005年秋季种植不同类型的玉米材料,研究了籽粒蛋白质含量,2006年春季选取微胚乳超高油玉米Ⅲ型的杂交组合及其亲本做试验材料,研究了亲子代遗传.结果表明,微胚乳超高油玉米的蛋白质含量远高于其它类型的玉米,微胚乳玉米Ⅲ型杂种优势较显著.正交F1的蛋白质含量高于反交F1.同型系之间蛋白质含量差异1.27%～3.50%,同株系之间蛋白质含量差异0.07%～3.38%,同型系之间较同株系之间的蛋白质含量差异大.F1与双亲平均值、母本和父本的相关系数呈正相关趋势,但均未达到显著水平（P＞0.05）.

微胚乳超高油玉米籽粒β-谷甾醇含量的研究

2005年秋季种植不同类型的玉米材料,研究其籽粒β-谷甾醇含量,发现微胚乳超高油玉米的β-谷甾醇含量远高于其他类型玉米,微胚乳玉米Ⅲ型杂种优势较显著;2006年春季选取微胚乳超高油玉米Ⅲ型的杂交组合及其亲本做试验材料,进行亲子代遗传研究,结果表明,正交F1与反交F1之间的β-谷甾醇含量比较接近,无明显差异。同型系之间β-谷甾醇含量差异为420-1 400 mg/kg;相同株系之间β-谷甾醇含量差异为140-190 mg/kg,相对较小。将2季种植的6个微胚乳组合作亲子相关分析,结果发现F1与双亲平均值相关系数r=0.643 9,F1与母本的相关系数r=0.682 6,F1与父本的相关系数r=0.319 4,均呈明显正相关趋势,但均未达显著水平（P〉0.05）。

微胚乳超高油玉米种子发芽影响因素研究

研究了各种因素对微胚乳超高油玉米种子发芽的影响。结果表明,种子浸出液电导率(T.D.S)、皮内相对空间、浸种24h后种子吸水率、前16h的相对吸水速率对其发芽有显著影响。由通径分析结果可知,皮内相对空间对种子发芽起直接作用,其他几个因素均是通过皮内相对空间对发芽间接起作用的。

^60Co γ-射线辐射对微胚乳超高油玉米含油率的效应研究

采用不同剂量60Coγ-射线辐射3个微胚乳超高油玉米材料种子,对其M1代和M2代含油率进行研究。结果表明:在M1代,各材料辐射处理的含油率均有所降低,但效应不显著,且含油率的变异系数增加;在M2代,各材料辐射处理的含油率明显降低,大多数辐射处理达到了显著效应,并且出现了一定的正突变,但多数辐射处理含油率的变异系数仍有增加的趋势,有利于在辐射后代中选育出含油率较高的新种质。