爆裂玉米膨爆机理的研究进展

膨爆特性是爆裂玉米的最重要的特性,膨爆的关键是子粒内部高压的形成。果皮和胚乳的致密结构是内部高压形成的重要保证。综述了近年来国内外对子粒本身的结构特性、外在因素的影响以及遗传因素等膨爆机理的研究。对今后的研究方向提出展望。

影响爆裂玉米膨爆几个因素的探讨

膨爆度是衡量爆裂玉米商品价值的最重要指标之一。本研究表明,品种、成熟度、籽粒含水率、授粉方式、籽粒形状对爆裂玉米的膨爆性均有明显影响。在当前生产的几个品种中,以石爆01的膨爆性较好;爆裂玉米籽粒达完熟时爆裂系数才达最大值;籽粒含水率为13.5％—14.0％时膨爆最好,低于11％或高于16％膨爆体积均明显下降;普通玉米串粉对籽粒的膨爆有一定影响;圆形籽粒的膨爆度较其他形状籽粒为优。

爆裂玉米膨爆机理探讨

足够的压力是玉米籽粒膨爆的必要条件和直接原因。爆裂玉米籽粒果皮及胚乳结构紧密,在其含水率为13％—15％的情况下,在高温(177℃)条件下,其内部水分汽化,形成足够压力,故而能自行爆破。而马齿型玉米籽粒在高温条件下不能形成这种压力条件,须靠外部创造高压条件才能膨爆。

普×爆后代3个膨爆特性的遗传分析

采用三倍体胚乳种子性状遗传模型及其分析方法对5个普通玉米自交系与4个爆裂玉米自交系间20个杂交组合8个世代进行研究。结果表明:3个膨爆特性指标同时受直接、母体和细胞质效应3种遗传体系控制,且以加性效应为主,非加性效应也起着非常重要的作用;普通玉米自交系会显著降低普×爆后代的膨爆特性,爆裂玉米自交系的作用相反,不同自交系的各类遗传效应不完全一致。

不同普×爆后代群体膨爆特性的分离特征研究

对5个普通玉米自交系与4个爆裂玉米自交系组配的20个普×爆组合F2,BC1,BC23个世代的膨爆特性分析结果表明:F2代膨爆特性较差,难以采用常规系谱法从中选育出优良的膨爆玉米自交系;通过回交可以快速恢复其优良的膨爆特性,但不同组合及同一组合不同世代间的膨爆特性存在较大差异。因此,要提高后代的选育效果,首先要选配适宜的普×爆组合,其次是要确定具体的回交世代。

回交对普×爆后代膨爆特性的恢复效果研究

利用4个爆裂玉米自交系和5个分属于不同优势类群的普通玉米自交系杂交组配的20个普×爆组合的F2,BC1和BC23个世代材料,分析了不同组合各世代的性状表现、分离范围、回交效果.结果表明,不同组合各世代的性状表现均存在显著差异.同一组合F2,BC1和BC2群体各性状的变异较大,应实施大群体选择.不同组合各性状的回交效应不同,适宜回交代数应根据具体组合而定。

爆裂玉米产量及膨爆特性遗传效应分析

以12个爆裂玉米自交系间杂交F1为材料,采用三倍体胚乳模型对子粒膨爆特性及穗粒重、百粒重的3类遗传效应研究结果表明,3项膨爆特性指标同时受到直接效应和母体效应2种遗传体系所控制,百粒重和穗粒重由3套遗传体系所决定。穗粒重、百粒重、爆花率和膨化体积以普通直接遗传率为最主要分量,膨化倍数的普通母体遗传率最高。各自交系的直接加性效应和母体加性效应的显著性不同,要注意不同自交系的恰当组配。

普×爆F_3家系的膨爆特性及其与穗粒性状的相关分析

在春播和夏播两种环境条件下,对普通玉米自交系与爆裂玉米自交系杂交组配的259个F3家系的膨爆特性及其与穗粒性状的相关分析结果表明:F3家系膨爆特性较差,采用常规系谱法从中选育出优良爆裂玉米自交系的几率较小;膨爆特性都是由多基因控制的数量性状;膨爆特性间呈极显著正相关,膨爆特性与穗粒性状间多呈显著或极显著负相关;膨化体积对膨化倍数的直接正向作用最大,百粒重的直接负向作用最大,爆花率通过膨化体积对膨化倍数的间接作用为最大正效应,穗粒重通过百粒重对膨化倍数的间接作用为最大负效应。

opaque-2基因对爆裂玉米籽粒性状、品质和膨爆特性的影响

采用分子标记辅助选择技术将opaque-2（o2）基因导入到2个爆裂玉米自交系中,分析了o2基因对爆裂玉米籽粒性状、品质及膨爆特性的影响。结果表明,利用分子标记辅助选择可以高效地将o2基因导入到爆裂玉米自交系;在BC3F2群体中o2爆裂玉米籽粒的粗蛋白含量比野生型降低0.34%～3.97%,百粒膨化体积比野生型减少17.50～96.50 mL;爆花率比野生型降低25.00%～98.00%;膨化倍数比野生型减少1.50～10.24 mL/g;而o2基因对爆裂玉米其他性状影响较小。因此,o2基因对爆裂玉米籽粒的粗蛋白含量和膨爆特性影响较大。

普×爆F_1代膨爆特性及其与穗粒性状的关系研究

对21个普×爆组合F1代的膨爆特性及各穗粒性状与膨化倍数的相关分析结果表明,不同组合间各性状均存在极显著差异,农艺性状较对照均有显著提高,但膨爆特性均较差,且变幅较大.利用普通玉米种质改良爆裂玉米时,应注意组配适宜的普×爆组合;各穗粒性状与膨化倍数的相关均不显著,在选择普×爆组合时,应同时考虑各穗粒性状对膨化倍数的负向作用.

普×爆F_2代膨爆特性的分离特征研究

对两个普×爆组合F2代群体膨爆特性的分析结果表明,F2代膨爆特性较差,采用常规系谱法从中选育出优良爆裂玉米自交系的机率较小:膨爆特性可能是由主效基因存在的多基因控制的数量性状;各性状间多呈显著或极显著正相关,膨化体积对膨化倍数的直接正向作用最大,百粒重的直接负向作用最大,穗粒重和爆花率主要通过膨化体积起正向间接作用。

爆裂玉米的质量标准及膨爆机制

本文对爆裂玉米的质量标准、膨爆机制及其影响因素进行了综述。膨化倍数和子粒产量是衡量爆裂玉米商品质量和生产质量的主要指标 ;种皮结构及完整性、角质胚乳的比例与分布、子粒含水量、加热温度是决定爆裂玉米膨爆特性的主要因素 。

爆裂玉米3个膨爆特性的非条件和条件QTL分析

膨化倍数(PF)、膨化体积(PV)和爆花率(PR)是爆裂玉米的主要品质指标。本研究以普通玉米自交系丹232和爆裂玉米自交系N04杂交构建的259个F2:3家系为定位群体,采用完全随机区组设计在郑州夏播条件下测定了3个膨爆特性指标。利用覆盖玉米10条染色体的183对多态性分子标记构建连锁图,采用复合区间作图(CIM)方法对各性状进行非条件QTL定位分析,采用条件遗传统计软件对PF进行条件QTL分析。3个膨爆特性指标非条件QTL定位共检测出31个QTL,单个QTL的贡献率为3.09%￣12.46%,累计贡献率为51.90%、77.37%和61.45%。在8个标记区间(占42.11%)同时检测到控制2￣3个性状的QTL。加性和部分显性在膨爆特性的遗传中起主要作用,同时存在显性和超显性基因效应。条件QTL定位结果表明,PV和PR以不同方式显著影响PF的QTL表达,PV比PR更重要。

爆裂玉米膨爆特性的遗传及杂交种选育研究进展

综述了爆裂玉米膨爆特性的遗传及其与穗粒性状的相关性、爆裂玉米的育 种方法等方面的国内外研究进展。爆裂玉米的膨爆特性是由多基因控制的数量性 状，与籽粒产量及大多数穗粒性状呈显著负相关。通过不同爆裂玉米间相互杂交及其与 普通玉米杂交、回交或长期的轮回选择，可有效地聚集分散在不同材料、不同个体中的 优良性状和有利基因，显著提高育种效果。

爆裂玉米与普通玉米杂交后代选系的膨爆特性研究

对 2 4个爆×普组合连续进行 5代自交选择 ,测定分析了入选的 1 6个S5代选系的 5 4个单穗的的膨爆特性 ,结果表明 ,不同组合、同一爆裂玉米与不同普通玉米自交系杂交S5代选系及同一选系的不同单穗的膨化倍数、膨化体积、爆花率存在显著差异 百粒重与膨化倍数呈显著负相关 ,对膨化倍数的直接作用也为最大负值 ,通过对百粒重进行负向选择 ,可以对膨化倍数起到较好的正向选择效果

玉米普×爆BC2S1家系的膨爆特性及其与穗粒性状的相关分析

在春播和夏播两种环境条件下,对220个BC2S1普×爆家系的膨爆特性及其与穗粒性状进行了相关分析,结果表明:除爆花率外,其余膨爆性状均分离出较多优于爆裂亲本的家系;膨爆特性间呈极显著正相关,膨爆特性与穗粒性状间多呈极显著或不显著负相关;膨化体积对膨化倍数的直接正向作用最大,百粒重的直接负向作用最大,爆花率通过膨化体积对膨化倍数的间接作用为最大正效应,穗粒重通过百粒重对膨化倍数的间接作用为最大负效应。

连续自交对爆×普玉米选系膨爆特性的选择效果

对１１个爆×普玉米组合连续进行６代自交选择，测定分析了 １７个入选系５１个单稳的膨爆特性。结果表明：自交选择对膨爆特性改良的效果不佳；不同爆×普组合间及同一组合不同选系间、同一选系不同单穗间的膨爆特性均存在显著差异；爆Ｘ曾遍宗测交后代产量优势明显，膨爆特性存在显著差异。同时还对爆×普后代选育方法问题进行了讨论。

爆裂玉米的膨爆机理及影响因素（综述）

本文对有关爆裂玉米的膨爆机理、膨爆特性及影响膨爆的因素进行了综述．爆裂玉米的膨爆关键取决于籽粒内部高压的形成，果皮和胚乳的致密结构是籽粒内部高压形成的重要保证；适宜的水分含量是籽粒内部产生高压水汽的物质基础，而导致这种高压水汽产生的外部动力则来自于加热温度。此外，品种特性和籽粒性状等对爆裂玉米的膨爆特性也有一定的影响．

爆裂玉米籽粒含水量与其膨爆效果的相关性

究了爆裂玉米籽粒含水量与其膨爆效果的相关性。结果表明 ,烘爆处理时 ,当达到可爆温度(190～ 195℃ )、籽粒含水量 14 %时 ,其膨胀系数、爆花率、成形玉米花粒数最高 ,分别达 2 1.9%、99.5 %、96 .5 % ,不成形玉米花粒数少 ,为 3.0 % ,处女粒最少 ,仅为 0 .5 %。膨爆效果与含水量密切相关 ,这可为食品加工实现含水量控制提供科学依据。

膨爆法对秸秆纤维材料表面形态的影响

目的 为充分利用植物秸秆纤维材料 .方法 在实验的基础上 ,比较分析玉米秸秆在膨爆前后表面形态的扫描电镜照片 .结果 膨爆作用对秸秆材料植物纤维的致密结构有破坏作用 .结论 膨爆工艺条件决定膨爆对秸秆纤维材料形态的影响 。