玉米草(Zea Mexicana)与海藻寡糖联合修复石油烃污染土壤的研究

采用玉米草及海藻寡糖联合修复技术研究了石油污染土壤的修复效果,对修复过程中酶活性变化进行了测定,并采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术测定了土壤中微生物群落的变化。结果表明,种植玉米草可以有效提高土壤中石油烃的降解,与对照相比石油烃降解率增加了11%;加入不同浓度海藻寡糖进一步增加了石油烃的降解效果,降解率最高达到28.6%。种植植物及加入海藻寡糖可以有效提高多酚氧化酶、脱氢酶及尿酶的活性。PCR-DGGE结果表明植物种植及海藻寡糖的加入增加了土壤中微生物数量,其微生物群落结构与未种植植物及修复前土壤相比发生了较大的变化。

大刍草(Zea mexicana schard)×自交系K169选系的核型和SSR分析

本研究以玉米自交系K169及其与大刍草(Zea mexicana schard)远缘杂交而成的5个选系为研究材料,对它们进行核型和SSR分析,以期从细胞学和分子水平的角度为玉米远缘杂交育种提供理论依据。结果表明,5个远缘选系和轮回亲本K169体细胞染色体数目均为2n=20,但在核型结构上却存在较大差异,其中自交系K169和远缘选系1191在第6染色体的短臂上有随体,1183和1189在第8染色体的短臂上有随体,1193和1195未发现带随体的染色体;选系1183、1193和1195的染色体长度比(最长/最短)与K169之间存在较大差异;选系1183和1195的核型类型与K169不一致。96对SSR引物在5个选系和轮回亲本K169中共检测出27个多态性位点,位点多态信息量(PIC)的平均值为0.724;基因型多样性(H′)的平均值为1.400,它们之间的遗传相似系数平均值为0.5791。综合分析表明,这些选系与其轮回亲本K169之间存在真实的遗传差异,是一批新的玉米种质资源。

Effects of Different Nitrogen Application Strategies on Yield and Forage Nutritive Quality of Zea mexicana

A pool experiment was carried out to study the effects of different nitrogen applicationstrategies (rates and stages of nitrogen application) on yield and forage nutritivequality of Zea mexicana cultivated in summer, 2002. In the whole growing stage, its stemwas clipped three times at the height of 25cm when it was 110cm high (H1, H2 and H3 standfor the first, second and third harvest stage, respectively). Six indexes includingcrude protein (CP), ether extract (EE), nitrogen free extract (NFE), acid detergentfiber (ADF), crude ash (CA), and general energy (GE) were employed to evaluate the foragenutritive value. The results showed that the content of CP and EE increased but thecontent of CA and ADF decreased under the two nitrogen rates (High-rate N, 600kgha-1;Mid-rate N, 300kgha-1). The fresh and dry harvest biomass of the whole plants on H1 andthose of the leaves on H2 were also improved. But the stalks on H2 and the whole plantson H3 were affected mainly by dressing nitrogen fertilizer. The yield of CP and EE, CA,NFE, and GE was mainly affected by nitrogen rates. The ADF yield increased was due to theincrement of the fresh and dry harvest biomass. Nitrogen applied as base fertilizer forsummer Zea mexicana can be harvested a higher biomass and improve the forage nutritivequality.

Preliminary Phenotypic and SNP-Based Molecular Characterization of Maize (<i>Zea mays</i>L.)-Mexicana (<i>Zea mays</i>SSP. <i>Mexicana</i>) Introgression Lines under Inbred Background of 48-2

Wild relatives possess potential genetic diversity for maize (Zea mays L.) improvement. Characterization of maize-mexicana introgression lines (ILs) is of great value to diversify the genetic base and improve the maize germplasm. Four maize-mexicana IL generations, i.e. BC1, BC2, BC3, and RIL, were constructed under the elite inbred background of 48-2, elite inbred line that is widely used in maize breeding in Southwestern China, and were phenotyped in different years and genotyped with 56110 SNPs. The results indicated that 48-2 had higher phenotypic performances than all the characterized ILs on most of the agronomic traits. Compared with other ILs, BC2 individuals exhibited more similar performance to 48-2 on most traits and possessed the highest kernel ratio (66.5%). Population structure and principal component analysis indicated that BC3 individuals gathered closer to 48-2 and exhibited the lowest mexicana-introgression frequency (0.50%), while BC2 (29.06%) and RIL (18.52%) showed higher introgression frequency. The high level of genetic diversity observed in the maize-mexicana ILs demonstrated that Z. mays ssp. mexicana can serve as a potential source for the enrichment of maize germplasm.

氮肥用量、时期对墨西哥玉米产量及饲用营养品质的影响

采用池栽方法研究了氮肥用量、时期对一年生夏播墨西哥玉米(Zea mexicana)产量和饲用营养品质的影响,并运用概略养分分析法来评价其饲用营养价值。结果表明,夏播墨西哥玉米生长季内刈割 3 茬,叶片对产量与品质的形成贡献最大;在中氮(300 kg·ha-1)和高氮(600 kg·ha-1)2 种水平下,氮肥用量对第 1 茬草产量的影响大,底肥肥效仅持续作用到第 2 茬的叶片;第 2 茬的茎鞘及第 3 茬的整个收获部分都表现追肥效应。增施氮肥提高了粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)的含量,降低了粗灰分(CA)、酸性洗涤纤维(ADF)的含量,氮肥水平对粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物(NFE)及总能量(GE)的产量影响程度大于施肥时期,随着刈割茬次的增加,底肥肥效降低而追肥肥效增加;酸性洗涤纤维的产量随氮肥用量的增加而增加是由于干物质产量提高的幅度大于含量降低的幅度。在较高氮肥水平下,底肥一次施入有利于提高产量及其饲用营养品质。

留茬高度与刈割时期对墨西哥玉米再生性能的影响

采用大田小区栽培试验,研究了留茬高度和刈割时期对墨西哥玉米(Zeamexicana)再生性能(包括再生草产量和饲用营养品质)的影响。刈割时期的确定以植株高度为准,运用概略养分分析法评价饲用品质并引入再生系数(RGC)的概念判定其再生性能。结果表明,株高95cm时刈割,留茬30cm的再生草产量和总能量最高,分别为11.60kg·m-2(鲜草重)和278kJ·m-2,显著高于留茬20cm(CK)与10cm处理;留茬30cm再生草的粗蛋白和无氮浸出物含量较高,粗灰分和酸性洗涤纤维含量较低。留茬20cm,不同时期刈割,株高130cm与95cm(CK)的再生产量、总能量差异不显著,但明显高于株高60cm处理;但再生草饲用品质以株高60cm时刈割最佳。比较发现,RGC接近2.5时墨西哥玉米再生性能最好,对应的刈割方式(留茬30cm,株高95cm)可实现其优质高产。

低温胁迫对墨西哥玉米幼苗抗寒性的影响

在5和15℃低温胁迫下,对墨西哥玉米Zea mexicana的2种新材料玉米草1号和玉米草2号叶片内部与抗寒性有关的某些生理生化指标在处理6、24、487、2 h后的变化进行了研究。比较了不同低温处理下,不同材料生理指标变化情况,通过变化规律分析2种材料的抗寒性大小。结果表明,从3个生理指标上看,随温度降低,玉米草1号能保持更好的细胞膜完整性和更低的丙二醛含量,并诱导产生更多的脯氨酸,说明玉米草1号比玉米草2号具有更强的耐寒性。

氮磷钾锌肥配施对墨西哥玉米草首次刈割产量及品质的影响

采用盆栽方法,研究氮、磷、钾、锌肥配施对墨西哥玉米草(Zea mexicana)首次刈割产量和品质的影响。结果表明,氮、磷、钾、锌肥能显著提高墨西哥玉米草首次刈割鲜草和干草(叶片+茎鞘)产量(P<0.05)。与对照相比,施肥处理饲草鲜质量和干质量增幅为7.00%~39.08%和6.02%~37.94%,且氮肥对墨西哥玉米草的增产作用大于磷、钾肥。氮、磷、钾、锌肥也能显著提高墨西哥玉米草粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和粗灰分的含量和产量(P<0.05),且叶片粗蛋白、粗脂肪、粗纤维含量大于茎鞘;氮、磷、钾、锌肥还显著降低了无氮浸出物含量,茎鞘无氮浸出物含量均高于叶片,但施肥对无氮浸出物产量影响不大。氮肥对墨西哥玉米草营养成分含量提高作用大于磷、钾肥,配施锌肥有助于墨西哥玉米草产量的提高和营养品质的改善。总之,氮、磷、钾和锌肥配施能显著提高墨西哥玉米草产量,并改善其营养品质。

皖草2号和墨西哥玉米氮肥利用效率分析

采用^15N同位素示踪技术，进行了皖草2号和墨西哥玉米两种饲料作物对氮素的吸收、积累、分配规律以及氮素利用特性的研究。结果表明，生育期内两者的氮积累量逐渐增加；氮在叶片中的分配比例最高，且随刈割次数的增加逐渐减少，茎鞘中氮分配比例逐渐增加；氮素吸收强度皖草2号逐渐增加，墨西哥玉米呈单峰曲线变化。墨西哥玉米再生草吸收氮素来自肥料的比率为97．6％～100．0％，在整个生育期呈斜“z”字型变化；皖草2号逐渐减少。氮肥处理间比较，头茬草一次性施肥处理吸收肥料氮比分次施肥处理分别高18．2％和19．3％；再生草的氮素吸收强度以分次施肥效果较好；氮收获指数两处理间差异不显著。皖草2号各次收获草干重、全氮含量、氮累积量和氮回收率均高于墨西哥玉米，且分次施肥处理高于一次性施肥处理，而墨西哥玉米则相反。生产上皖草2号品种应采用分次施用氮肥，而墨西哥玉米则采用一次性施肥的方式，这样既可提高氮肥利用效率，还可获得优质的牧草。

磷肥和石灰对红壤墨西哥玉米生长的影响

为推广墨西哥玉米（Zea mexicana）栽培,于2009年采用盆栽试验,研究了南方丘陵区酸性红壤上石灰和磷肥配合施用对墨西哥玉米生长发育的影响。结果表明：施磷（25-200 mg·kg^-1）能显著提高墨西哥玉米的株高、分蘖数和生物产量（P〈0.05）,且其效应基本是随磷肥用量增加而增加;低量石灰下（0.7-1.4 g·kg^-1）,石灰能提高墨西哥玉米的株高和分蘖数,石灰与磷肥有显著的正交互作用（P〈0.05）;高量石灰下（2.1-2.8g ·kg^-1）,墨西哥玉米的株高和分蘖数有所降低;墨西哥玉米的经济产量对低量石灰（0.7-1.4 g·kg^-1）呈现为正效应,对高量石灰（2.1-2.8g·kg^-1）呈现为负效应,以1.4 g·kg^-1的石灰和高量磷为最高产组合。因此,施用1.4 g·kg^-1石灰和高量磷有利于红壤环境中墨西哥玉米生产。

酸性红壤下施磷对墨西哥玉米生长和土壤肥力的影响

采用南方长期施尿素20 a的严重酸化的第四纪红土做土培,以石灰作土壤pH调节剂,研究不同施磷水平对不同酸性红壤下墨西哥玉米生长和土壤肥力的影响。结果表明,同一石灰施用量下,施用磷肥能增加墨西哥玉米植株高度、分蘖数和生物产量,能提高土壤速效P、水溶性Mg质量分数,两者升高的幅度与施磷量呈正相关性,且土壤pH愈高升幅愈大,但对土壤Al饱和度和pH无影响。同一磷肥用量下,施石灰能增加土壤pH、土壤速效P质量分数、植株分蘖数,降低土壤Al饱和度,但对土壤水溶性Mg质量分数变化无影响。

不同暗处理对墨西哥玉米开花习性、产量及品质的影响

试验结果表明暗处理可以诱导墨西哥玉米在本地开花。在不同光照时间条件下 ,墨西哥玉米的单株产量有极显著差异 ,粗蛋白质含量有显著差异 ,但暗处理对粗脂肪含量无显著影响。墨西哥玉米在暗处理 30d前提下 ,以每天光照 9h最为适宜 ,在此条件下墨西哥玉米既可以在本地开花散粉 ,且产量和品质没有显著影响。

氮素运筹对皖草2号和墨西哥玉米吸收Ca、Mg、S的影响

为明确氮素运筹对皖草2号和墨西哥玉米植株吸收矿质元素的影响,本研究分析了皖草2号和墨西哥玉米植株各器官中的矿质元素含量、累积量以及产量变化情况。结果表明,底肥一次性施入300kg/hm2(即N1)处理的皖草2号和墨西哥玉米Ca、Mg、S含量最高,叶片Ca和S含量高于茎,茎Mg含量高于叶片,皖草2号头茬草3种矿质元素含量高于墨西哥玉米;墨西哥玉米单株Ca、Mg、S累积速率和累积量显著高于皖草2号,再生草Ca、Mg、S矿质元素累积速率均呈逐渐下降趋势;皖草2号矿质元素产量显著高于墨西哥玉米,前者分次施肥处理各矿质元素产量高于一次性施肥处理。回归分析表明,皖草2号植株中3种矿质元素对生物量的作用顺序为Ca>S>Mg,墨西哥玉米为S>Mg>Ca,随着Ca、Mg、S三种矿质元素含量升高,2种牧草单株生物量有增加趋势。生产上可以采取一次性施入氮肥300kg/hm2的管理措施,来获取矿质营养较高的牧草。

磷肥和石灰对红壤墨西哥玉米产量和养分含量的影响

采用盆栽试验,研究了南方丘陵区酸性红壤上石灰和磷肥配合施用对墨西哥玉米产量和植株养分含量的影响。结果表明,施磷(25～200mg/kg)能显著提高墨西哥玉米的生物产量,且其效应基本是随磷肥用量的增加而增加;墨西哥玉米的经济产量与低石灰施用量(0～1.4g/kg)呈现为正相关性,与高石灰施用量(2.1～2.8g/kg)呈现为负相关性;以1.4g/kg的石灰和高量磷为最高产组合。植株全氮和全磷含量随磷施用量的增加大致增加,全钾和全钙含量随磷施用量的增加大致降低。

墨西哥玉米草组培体系的建立及愈伤组织切片观察

采用墨西哥玉米草"8493"种子为实验材料,在含有2,4-D和6-BA的MS培养基上可诱导幼苗基部的膨大节间,以膨大节间为外植体在黑暗条件下两周诱导出胚性愈伤组织.将愈伤组织移到含有6-BA、KIN和NAA分化培养基中,于光照培养箱(16 h光照/8 h黑暗,25±2℃)培养得到分化苗,生根后移栽获得健壮的墨西哥玉米草植株;对诱导出来的愈伤组织采用石蜡切片法进行鉴定,通过切片中愈伤组织细胞的形态结构的观察,细胞核大,染色较浓,细胞规则且连接紧密,可判定此体系诱导的愈伤组织为胚性愈伤组织.

杂交授粉方式对玉米与大刍草远缘杂交结实率的影响

为了提高玉米与大刍草远缘杂交结实率,通过方差分析和多重比较等方法,研究不同杂交授粉方式对玉米与大刍草远缘杂交结实率的影响。结果表明:玉米与大刍草杂交,因受体材料(母本)基因型不同,以及采用不同的杂交授粉方式,杂交结实率会有明显差异。重复授粉、剪短雌穗顶部苞叶及花丝、喷施赤霉素等处理后授粉均极显著提高玉米与大刍草杂交结实率,且前2种处理杂交结实率显著高于后一种处理。因此,要提高玉米与大刍草杂交选育的饲草玉米制种产量,除注重对母本基因型选择外,还应采用重复授粉,剪短雌穗顶部苞叶及花丝后授粉等方式。

墨西哥野生玉米种质资源利用研究初报

墨西哥野生玉米〔Zea Mexicana Schard(annual teosinte)〕是禾本科类玉米属〔Euchlaena(teosinte)〕中的一个种,是与玉米同科的近缘属植物。原产墨西哥,植株与玉米相似,呈庞大的丛生状,野生性强,具很强的抗病性。其染色体数目与玉米相同易与玉米杂交授粉,为利用其抗病性和野生性提供了条件。笔者利用其抗病性对感玉米大斑病的优良自交系金74进行改良;利用其野生性选育青饲玉米杂交种;用它与自交系杂交选育二环系。

墨西哥玉米主要品种及其饲用推广价值

介绍了墨西哥玉米的主要品种,包括8493、利达、优12、金牧1号、华丰三号等,并总结了其主要优势,包括产量高、抗逆性强、营养价值高、适口性好、用途广泛等,墨西哥玉米作为饲草具有推广价值,表现为可以作为牛、兔、猪、鹅、鱼等的极佳青饲料。

玉米远缘选系主要性状的遗传及配合力分析

用目前生产上使用的7个骨干自交系为母本,以19个玉米远缘杂交选系为父本,按7×19不完全双列杂交模式配制133个杂交组合,分析其主要性状的配合力效应和遗传参数。配合力效应分析表明,不同材料及其不同性状的一般配合力效应表现复杂。在19个选系中,1183的单株产量、穗粗和穗行数一般配合力(GCA)效应表现突出,均为正向值最大,其次为1164、1157和1193。不同组合及其不同性状的特殊配合力(SCA)效应差异也较大,其中组合K389×1162和156×1193单株产量SCA效应较大。遗传参数研究表明,产量及产量组成性状加性效应远比非加性效应重要,在实践中应注意选用一般配合力效应较高的亲本来配制组合,此类性状中穗粗和穗行数的狭义遗传力最高,达70%以上;穗长和秃尖长相对较低,低于40%,其余性状居中,界于50%～70%。因此在实践中对穗粗和穗行数进行早代选择较为有效。

玉草2号、川单14×墨西哥大刍草和墨西哥大刍草产量和饲用价值比较

采用裂区设计,对不同种植密度下玉草2号、川单14×墨西哥大刍草和墨西哥大刍草产量以及最适密度下饲用价值进行研究。结果表明,在试验设计的密度下,玉草2号鲜、干草产量均最高,川单14×墨西哥大刍草其次,墨西哥大刍草最低;3种饲草其鲜、干草产量随密度增加呈"低—高—低"的变化趋势。最适密度下饲用价值比较表明,玉草2号和川单14×墨西哥大刍草粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和粗脂肪4种饲用成分产量均显著或极显著高于墨西哥大刍草,其粗蛋白和粗脂肪含量均低于墨西哥大刍草;玉草2号和墨西哥大刍草相对饲用价值差异不显著,均显著高于川单14×墨西哥大刍草。