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。

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。

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。

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%。

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。

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。

GA和KH_2 PO_4浸种对微胚乳超高油玉米发芽及幼苗生长的影响

以两种微胚乳超高油玉米自交系的种子为材料,用KH_2PO_4和GA浸种后,在两种芽床上同时进行发芽试验,研究药剂处理对微胚乳超高油玉米发芽及幼苗生长的影响,试验结果表明:KH_2PO_4的5、10 mg/L两个处理对微胚乳自交组合2的发芽率有显著的促进作用,GA的50 mg/L处理在土床中有显著的壮苗作用。

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。

^(60)Co γ-射线辐射对微胚乳超高油玉米主要性状的效应研究

不同剂量的60Coγ-射线辐射4个微胚乳超高油玉米材料种子,对M1代和M2代各性状进行研究,结果表明:两代四材料及其性状对γ射线辐射的敏感程度不同。M1代各材料多数性状的生长受到一定程度的抑制,在M2代得到了一定的恢复,扩大了遗传基础和突变范围。因此在微胚乳超高油玉米材料的辐射后代选育出性状优良的种质资源是有可能性的。

两个微胚乳超高油玉米群体粒重和含油率对混合选择的选择响应

利用合成的黄粒和白粒两个微胚乳超高油玉米原始群体(C0),经过两年四轮回的混合选择改良,通过测定各轮回群体的5粒重、含油率和5粒油重三个性状,研究其选择响应。结果表明:黄、白两个群体,5粒重、含油率及5粒油重三个性状的原始群体及各轮回群体间都存在极显著差异。在第四轮混合选择(C4)后的5粒重最高,黄色群体C4y的5粒重的选择响应为0.048g,较C0y提高12.18%;白色群体C4w的5粒重选择响应为0.044g,较C0w提高10.16%。黄、白两个群体第三轮回群体(C3)的含油率的达到最高。黄色群体C3y含油率的选择响应为3.16%,较C0y提高11.89%;白色群体C3w含油率的选择响应为1.12%,较C0w提高4.03%。黄、白两个群体C4的5粒油重的达到最高。黄色群体C4y的5粒油重的选择响应为0.022 1g,较C0y提高21.25%;白色群体C4w的5粒油重的选择响应为0.016 1g,较C0w提高13.39%。经过四轮的混合选择,黄、白两个群体的5粒重、含油率和5粒油重都得到了显著提高,利用混合选择对微胚乳玉米早代群体这些性状的改良是有效的。

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。

微胚乳超高油玉米整个灌浆过程中籽粒和胚乳细胞的生长分析

试验以高油玉米115为对照,对微胚乳超高油玉米在整个灌浆过程中,籽粒灌浆的生长进行分析,结果表明,籽粒活跃灌浆期和指数增长期比较短;对胚乳细胞数目的增殖分析知,微胚乳超高油玉米的胚乳细胞数目较少。对两类玉米灌浆过程中灌浆速度、灌浆持续期和胚乳细胞数与整粒干重的关系进行通径分析知:两类玉米整粒干重差异主要受胚乳细胞数与灌浆持续期的影响;对微胚乳超高油玉米籽粒来说,整粒干重的差异,并不主要受胚乳细胞数与灌浆持续期的影响,可能还有相对重要性状的影响,这还有待于进一步研究。

微胚乳超高油玉米子粒中干物质积累动态研究

对两种互为正反交的微胚乳超高油玉米及对照高油玉米115子粒生长发育过程中的胚、非胚及整粒干物质积累的动态变化进行了比较研究。结果表明：微胚乳超高油玉米的胚单粒干重随子粒的发育而逐渐增加。非胚和子粒的单粒干重都表现为单峰变化规律,非胚单粒干重的峰值出现在授粉后28d,子粒单粒干重出现峰值的时间一般为授粉后35d。微胚乳超高油玉米的胚、非胚和子粒的单粒干重含量在授粉后21~49d都明显低于高油玉米115。

微胚乳超高油玉米粕蛋白特性及氨基酸组成研究

为探索微胚乳超高油玉米整颗压榨饼粕的综合利用,以微胚乳超高油玉米热榨粕、冷榨粕为研究对象,微胚乳超高油玉米为对照,探讨不同压榨方式对饼粕蛋白的特性及氨基酸组成的影响。结果表明:压榨制油过程使饼粕蛋白质在持水性、持油性、溶解性、乳化性、起泡性及氨基酸含量方面均有所改善;在设定离子浓度范围内,热榨粕分离蛋白的持水性、持油性、乳化性及起泡性均为3种分离蛋白中最高;在设定的离子浓度范围内,冷榨粕分离蛋白的溶解性为三者中最佳。此外,冷榨粕分离蛋白中必需氨基酸含量为11.209%(干基),为3种分离蛋白中最高,说明该油玉米冷榨法制油可以得到更高质量的玉米粕。