Transcriptomic Analysis of the Highly Heterotic Maize Hybrid Zhengdan 958 and Its Parents During Spikelet and Floscule Differentiation

Heterosis plays an important role in crop production and plant evolution. Although heterosis has been widely exploited by plant breeders, the underlying molecular mechanisms are not well understood. We analyzed gene expression of the highly heterotic maize hybrid Zhengdan 958 and its parents, Zheng 58 and Chang 7-2 during spikelet and floscule differentiation using the GeneChip Maize Genome Array. Pairwise comparison among Zhengdan 958 and its parents at the two stages of immature ear development identfied 1 089 and 1 352 differentially expressed genes. Gene ontology （GO） functional analysis showed that these genes participate in many functional categories, and those encoding response to stress and transcription factor may play important roles in heterosis. Pathway analysis showed that the differentially expressed genes are involved in various metabolic processes, and those participating in lipid metabolism, signal transduction, transport, and catabolism may contribute to heterosis. A non-additive expression pattern was prevalent in genes that were differentially expressed between the hybrid and its parents during both spikelet and floscule differentiation. Because genes that are differentially expressed in a hybrid and its parents could underlie heterosis, nonadditive expression patterns might contribute to the manifestation of heterosis.

夏播京单28和郑单958的主要性状及气候资源利用率对比分析

为了探索沧州生态类型区夏播玉米的适宜主栽品种,于2016—2017年选择京单28和郑单958在沧州开展田间试验,对2个品种的主要性状及气候资源利用率进行比较分析。结果显示:2个品种的穗长、秃尖、穗行、单穗粒质量、籽粒含水量、产量和产值存在显著性差异。与京单28相比,郑单958的穗长平均减少2.20 cm,秃尖平均减少1.15 cm,穗行数平均增加2.90,单穗粒质量平均增加17.50 g,籽粒含水量平均增加4.35百分点,产量平均增加12.5%,产值平均提高2510.0元/hm^(2);热量利用率平均提高7.3%,日照时数利用率平均提高4.8%,降水利用率平均提高12.0%,资源利用率平均提高8.1%。京单28的生育期较郑单958短8 d,其收获时的籽粒平均含水量为20.9%,倒伏倒折率低于5%,较适宜机械化籽粒收获。

郑单958在东北春玉米区生态适应性研究

为研究郑单958在东北地区的生态适应性,确定其适宜的种植区域,充分发挥郑单958的生产潜力,本文以当地主栽品种为对照,在北纬40°～48°、≥10℃活动年积温在2916～4380℃的东北玉米产区开展了郑单958的多点联网试验。结果表明,在东北春玉米区,吐丝至完熟期热量和降水与纬度呈极显著负相关,郑单958的生育进程和产量因各地光热条件不同而表现出较大差异。其中,从播种到完熟/收获的全生育期天数、千粒重、产量均随纬度先增后减,出苗天数和出苗至吐丝天数随纬度北移而延长,吐丝至成熟天数随纬度升高而缩短。各试验点穗粒数与生态条件无显著关系,千粒重随纬度升高先增后减。郑单958高产主要出现在≥10℃活动年积温在3450～3700℃地区,当≥10℃活动年积温约低于3200℃时,不能正常生理成熟,千粒重明显下降。东北春玉米区气候条件差异显著,气象生态条件对郑单958千粒重的影响显著大于对穗粒数的影响,千粒重不同导致其在各地呈现不同的产量表现。在高纬度的低热量地区,造成郑单958减产的主要因素是吐丝至收获期的热量匮乏,依据郑单958对≥10℃活动年积温的响应制定了安全种植北界线,可为其安全推广提供参考。

玉米新品种郑单528适宜密度研究

为确定郑单528玉米品种的适宜密度,对不同种植密度下郑单528的生育期、株高、果穗性状及产量构成因素等进行了分析比较。结果表明,郑单528最佳种植密度为5.25万～6.00万株/hm2,高肥水条件下的最适宜密度为6.75万株/hm2。

不同播期对郑单18玉米产量的影响

对玉米品种郑单 1 8进行播期试验。结果表明 ,5月 2 6日～ 6月 5日播种 ,产量差异不大。 6月 5日以后播种 ,每晚播 1d ,产量降低 1 5 7.5 1 8kg/hm2 。

播期对夏玉米生育期、形态指标及产量的影响

以＂郑单958＂夏玉米为试材,通过田间试验,研究不同播期条件下夏玉米的生育进程、形态指标、产量及其构成因素。结果表明,不同播期间夏玉米株高和叶面积指数（LAI）差异显著,晚期播种的玉米LAI峰值推后。随着播期延迟,收获期相对延迟、生育期缩短,穗长、穗粒数减少,百粒质量下降,产量降低25.4%~30.3%。＂郑单958＂夏玉米在豫东地区适宜播期为6月5日-6月24日。

耐密高产优质多抗玉米新品种郑单538的选育

郑单538是河南省农业科学院粮食作物研究所以郑A88为母本、郑T22为父本杂交组配的单交种。该品种在河南省2a玉米区域试验中平均产量为9 882kg/hm2,比对照郑单958增产9.4%;在生产试验中平均产量为9 007.5kg/hm2,比对照郑单958增产9.5%。2010年通过河南省农作物品种审定委员会审定(豫审玉2010012)。该品种具有抗倒性突出、耐密性好、抗逆性强、品质优良等特点,增产潜力大。

郑单系列玉米品种对我国玉米育种和生产的推动效应分析

阐述了郑单958等4个对我国玉米产业发展有较大影响的郑单系列玉米品种选育的过程,分析了郑单系列玉米品种对我国玉米育种和生产的推动效应,并对今后郑单系列玉米品种的发展进行了探讨。

播期对玉米新品种郑单538产量及相关性状的影响

为确定玉米新品种郑单538的适宜播期,对不同播期下郑单538的生育进程、植株性状、穗部性状、籽粒性状及产量等农艺性状进行了研究。结果表明,随着播期的推迟,玉米各生育阶段持续时间均有所缩短,粗缩病率降低。6月5日播种较5月21日播种播期推迟15d,玉米播种至出苗时间缩短2d;出苗至抽雄缩短2d,而抽雄至成熟收获缩短了11d,粗缩病率则由10.15%减少到2.16%。穗长、穗粗和穗行数在不同播期下差别不明显,行粒数随播期的推迟而减少,秃尖长随播期的推迟而增加,其中,6月5日播种比5月21日播种行粒数减少12.19%,秃尖长增加0.02cm。产量以6月5日播种最高,为11 079.60kg/hm2,比5月21日播种增产8.87%,比6月20日播种增产18.91%。综合多种因素,郑单538的适宜播种日期为5月25日至6月10日,最迟不能晚于6月15日。在小麦收获后应尽可能早播。

不同密度下玉米郑单958叶面积及干物质积累的研究

[目的]探讨高产玉米品种郑单958在不同密度下叶面积及干物质积累的变化。[方法]在自然条件下,测定郑单958在不同生育时期叶面积的动态变化及干物质积累。[结果]不同密度下,叶面积在抽雄期都达到最大值;而玉米植株干物质积累与生育进程间呈"S"型生长曲线。[结论]在群体干物质积累速率和最终积累量方面都表现出种植密度①>种植密度②>高于种植密度③的趋势。

玉米新品种郑单538适宜种植密度研究

为确定玉米新品种郑单538的适宜种植密度,对不同种植密度下郑单538的植株性状、果穗性状及产量等进行了分析比较,结果表明;随着种植密度的增加,郑单538株高变化不大,穗位高、倒伏率、空秆率和秃尖长度增加,茎粗变细;行粒数、穗粒数、千粒重和产量降低。建议一般肥力水平下,郑单538种植密度为6.00万～6.75万株/hm2,中上等肥力水平为6.75万～7.50万株/hm2,在高肥力的水浇地为7.50万～8.25万株/hm2。

国审玉米新品种郑单1002的选育

郑单1002是以郑588为母本、郑H71为父本杂交育成的玉米单交种。2013—2014年参加黄淮海夏玉米品种区域试验,2 a平均产量为10 103.3 kg/hm2,比对照郑单958增产6.7%;2014年参加黄淮海夏玉米品种生产试验,平均产量为10 003.5 kg/hm2,比对照郑单958增产4.4%。郑单1002对大斑病、小斑病、弯孢菌叶斑病、矮花叶病、瘤黑粉病等均有较高的抗性;籽粒品质达到普通玉米一等级国标、高淀粉玉米二等级国标、饲料用玉米二等级国标。郑单1002于2015年9月通过农业部国家农作物品种审定委员会审定,其主要特点是高产稳产、优质、抗病性较强,适宜河南、山东、河北保定及以南地区、陕西关中灌区、江苏北部、安徽北部及山西南部夏播种植。

不同密度和施氮量对郑单958产量及农艺性状效应的研究

[目的]研究不同施氮量和密度水平对郑单958农艺性状和产量的影响。[方法]以郑单958为供试品种,尿素为供试氮肥,研究不同施氮量和密度水平下郑单958在本地区的农艺性状和产量效应。[结果]在相同的密度下,随着施肥量的增加,千粒重逐渐增加,穗粒数逐渐减少,其他性状无明显差异。在相同的施氮水平下,穗粗、穗行数和行粒数随着播种密度的增加而明显增加,达到一定密度时又有所下降。在一定密度下,随着施氮量的提高,郑单958的产量也相应增加。在相同氮肥处理的情况下,不同密度处理的产量随密度的增加而增加,达到一定密度时又有所下降。郑单958在该地区的最佳种植密度为82 500株/hm2,最适宜的追肥量为225.0 kg/hm2。[结论]该研究为郑单958在江淮地区的合理种植奠定了基础。

高产高淀粉玉米新品种郑单18生态适应性研究

郑单 18是最新通过国家审定的高产高淀粉玉米新品种 ,是国家农业科技成果转化资金项目的核心品种 ,是我国目前种植业结构调整的理想品种。进一步研究郑单 18适宜的生育生态条件 ,对郑单 18的迅速推广 ,促进我省乃至我国玉米产量的提高和品质改善具有十分重要的意义。

不同施肥处理对玉米产量及子粒养分积累的影响

以郑单958玉米为材料,在田间采用小区试验,设置8个施肥处理(OPT,OPT-N,OPT-P,OPT-K,CK,FP,FP-N,FP-P,FP-K),研究了施肥对玉米产量及子粒养分积累的影响,结果表明:配方施肥处理(OPT)玉米产量最高,达到11 442 kg/hm2,分别比常规施肥(FP)和对照(CK)增产3.6%和30.4%;氮、磷、钾肥对玉米产量的贡献率分别是6.18%,20.69%,12.42%,磷素是供试土壤的第一养分限制因子,其次是钾素;施用氮、磷、钾肥可明显增加玉米对养分的吸收量,提高籽粒中相应养分元素含量,在此土壤条件下应重视磷肥施用,合理配施氮、钾肥。

郑单958近缘组合的农艺性状分析

用9个郑58的株系为母本,昌7-2为父本组配了9个近缘组合,以郑单958为对照,分析了近缘组合的性状差异及其与产量的关系。结果显示,各近缘组合农艺性状间存在差异,在株高、穗位高、茎粗、SPAD值等性状上,多数组合均优于对照,但单株叶面积则表现出减少的趋势。通过亲本株系的选择,可以改良原杂交种的农艺性状。

玉米杂交种郑单14号的选育

郑单 14号 (豫玉 18号 )在河南省和国家区试中比对照增产 17 6 %和 12 4 % ,均居首位 ,在其他省区试中及试验示范中表现突出 ,比当地对照增产 9 1%～ 53 3% ,多居一、二位。该品种已通过 4个省和国家审定 ,成为河南第一大、全国六大玉米主栽品种 ,已累计种植 333 33多万hm2 。该品种中上部叶片夹角小、叶向值大 ,群体叶面积变化为前快中稳后慢的理想曲线 ,干物质积累快 ,总量大 ,分配合理。叶片光合色素、蛋白质、可溶性糖含量高 ,过氧化物酶 (POD)活性高 ,丙二醛 (MDA)积累少 ,功能强 ,衰老慢。高抗多种病害 ,抗倒、抗旱 ,竖叶大穗 ,综合性状优良 ,品质好 ,适应性广 。

重金属铅、砷对玉米生长发育的影响

以玉米京科甜183和郑单958为供试作物,通过盆栽试验,对铅、砷胁迫下玉米的生长发育进行了研究。结果表明,重金属铅对作物的毒性明显小于砷,同时京科甜183对重金属铅和砷的抗性要强于郑单958。试验为植物修复技术提供了有利的理论依据。

正胆汤加减治疗冠心病稳定型心绞痛临床观察

目的观察正胆汤加减治疗稳定型心绞痛患者的临床疗效。方法将63例稳定型心绞痛患者随机分为治疗组31例与对照组32例。治疗组应用常规药物加正胆汤加减治疗,对照组应用常规药物加丹蒌片治疗,两组疗程均为3周。结果治疗组总有效率为83.87%,明显高于对照组的71.88%(P<0.05);治疗后治疗组中医证候积分降低水平明显优于对照组(P<0.05)。两组治疗后均能显著降低心肌缺血总负荷(P<0.05)。结论正胆汤治疗稳定型心绞痛疗效显著。

从分析郑单958和先玉335优缺点看吉林省玉米育种与种子生产方向

近几年,郑单958和先玉335在东北春玉米区大面积推广种植,为我国粮食生产做出了重大贡献。同时,也给各育种单位带来前所未有的压力和挑战。本文通过对郑单958和先玉335两个品种优缺点的分析,对未来吉林省玉米育种和种子生产方向进行了探讨。