玉米成熟期籽粒含水量与果穗性状的关系

1983～1986年对不同熟期的600余份试验材料,测定玉米成熟期籽粒含水量,研究分析果穗性状与籽粒含水量的关系。结果表明,在黑龙江省自然气候条件下,选育产量高、含水量低的杂交种,应该是穗轴细、穗粗适中、籽粒偏硬或中间型、长籽粒、单穗粒重和百粒重均高的杂交种。

四川省夏玉米机械粒收适宜品种筛选与影响因素分析

为筛选适宜四川机械粒收夏玉米品种,明确玉米机械粒收质量影响因素,2017-2019年在四川省中江县开展了夏玉米机械粒收品种筛选试验研究,对参试28个玉米品种、98个品次机械粒收质量、籽粒含水率和产量数据进行分析。结果表明,玉米籽粒破碎率和落穗损失率高是四川夏玉米机械粒收存在的主要问题。夏玉米机械粒收籽粒破碎率平均为5.63%,杂质率平均为2.39%,落穗损失率平均为4.12%,籽粒总损失率平均为4.76%,其中落穗损失占籽粒总损失的86.55%。籽粒含水率与籽粒破碎率、杂质率、落粒损失率呈显著正相关,而与落穗损失率、籽粒总损失率相关不显著。收获时较高的籽粒含水率是导致籽粒破碎率高的主要原因,适当推迟收获时间可有效降低籽粒含水率,进而降低机械粒收籽粒破碎率。种植行距与收获机械行距不匹配导致错行收获是落穗损失率高的主要原因,保证收获机对行收获可显著降低落穗损失率,进而降低籽粒总损失率。本研究以玉米产量和机收时籽粒含水率为指标,筛选出产量高、籽粒含水率低的‘仲玉3号’‘渝单30’‘正红6号’‘延科288’ 4个玉米品种,可作为四川省夏玉米适宜机械粒收的品种。

成熟期玉米籽粒含水量与主要农艺性状的相关分析

为选育成熟期籽粒低含水量玉米杂交组合,以15个玉米自交系组配的54个杂交玉米组合为材料,对杂交组合的苞叶层数,苞叶、穗柄、籽粒、穗轴含水量及穗长、穗粗等9个产量相关性状进行相关和通经分析。结果表明:籽粒含水量与苞叶层数、苞叶含水量、穗轴含水量极显著正相关,与穗长和行粒数显著正相关,与出籽率和容重显著负相关。通径分析结果显示,籽粒含水量与苞叶层数、苞叶含水量、穗轴含水量、穗长、行粒数的直接通径系数为正值,与出籽率和容重的直接通径系数为负值,直接通径系数大小依次为:苞叶含水量>穗轴含水量>穗长>苞叶层数>行粒数>容重>出籽率。在育种策略上应选择苞叶层数较少,苞叶、穗轴含水量较低,出籽率、容重较高的材料加以改良,组配籽粒低含水量宜机收的玉米品种。

品种主要农艺性状与夏玉米机收指标相关分析

籽粒含水量是影响夏玉米机收的主要指标。研究与收获期籽粒含水量相关的品种农艺性状及不同脱水类型品种产量差异,对于机收品种选育有重要参考意义。为此,于2015年和2016年在河南省鹤壁农业气象试验站,选择24个当前主要种植品种为供试材料,采取统一授粉,连续测定分器官含水量变化及收获期品种农艺性状,进行籽粒脱水相关性状研究。结果表明,籽粒含水量的动态变化与茎秆、穗轴和苞叶含水量均呈极显著正相关,收获期籽粒含水量与株高呈显著负相关,与穗轴直径、雄穗分枝数、百粒重、果穗长、果穗粗、果穗大小、种皮厚度、粒长和籽粒体积呈显著正相关。不同脱水类型品种产量差异显著,成熟期籽粒含水量与产量呈显著正相关。

玉米果穗乳熟期水分运动变化

旨在明确玉米果穗乳熟期穗轴、籽粒、苞叶、穗柄水分运动变化。以生育期一致、乳熟期籽粒脱水速率差异的品种‘先玉696’、‘合玉29’为供试材料,采用烘干减重法测定乳熟期穗轴、苞叶和籽粒含水量与不同时期变化量,吸湿法测定穗柄中水分运动。结果显示不同脱水类型品种玉米穗轴、苞叶和籽粒展现出相同的趋势:苞叶>籽粒>穗轴,‘先玉696’快于‘合玉29’。脱水快品种‘先玉696’表现出随着生育期推移茎秆向果穗输水逐渐下降,苞叶含水量前期快速降低,籽粒含水量下降较快。脱水慢品种‘合玉29’茎秆向果穗输水量高于‘先玉696’并且输水量没有发生变化,苞叶水分降低缓慢,籽粒含水量下降缓慢。本研究也显示,籽粒脱水与苞叶、穗轴的脱水速率密切相关。籽粒生理成熟后自然脱水过程中水分并没有由果穗向茎秆转移,不同品种输水量和变化量不同(差异不显著)。

水稻及玉米茬口对强筋小麦品质性状的影响

以强筋小麦品种豫麦34号为试验材料,分析了种植在河南省5个地点水稻茬和玉米茬的豫麦34主要品质,同时测定了两种茬口下土壤含水量。结果表明,与玉米茬相比,水稻茬种植的豫茬34号品质差,表现为蛋白质含量、湿面筋含量下降,稳定时间缩短,评价值减小,以强筋麦适宜种植区的新乡点水稻茬小麦品质下降最多;土壤含水量高是水稻茬小麦品质变差的原因之一;提出了水稻茬不适宜种植强筋优质小麦的观点,即使在强筋麦适宜生态区内也是如此。

8个玉米品种淀粉含量和穗部性状的灰关联度分析

用灰色关联度法分析了8个玉米品种淀粉含量和穗部性状的关系。结果表明,穗部各主要性状对淀粉含量的灰关联度顺序为:轴粗>行粒数>容重>穗行数>穗长>穗粗>出籽率>百粒重,为普通玉米育种和高淀粉玉米育种提供了理论依据。

不同基因型夏玉米果穗脱水特性综合评价

机械化直接收获玉米籽粒是目前亟待解决的难题,玉米果穗脱水特性成为研究重点。本试验以黄淮海区域36个主推夏玉米品种为研究对象,测定生理成熟前后玉米果穗各部位的含水量、脱水速率,运用主成分和聚类分析获得果穗脱水性较强的品种。结果表明:不同基因型夏玉米果穗的籽粒、苞叶和穗轴含水量两两间极显著相关,而脱水速率两两间不相关;36个主推品种中登海605、青农105、农华101和金阳光7号为该地区果穗脱水性较强的品种;果穗脱水性较强品种的苞叶、穗轴和籽粒含水量为36%、58%、29%左右;籽粒含水量不是机收粒的关键限制因素。

四川春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折的影响因素

以四川省大面积推广的春玉米品种(正红6号、仲玉3号、先玉1171、成单30)为材料,研究其生理成熟后穗下茎秆倒折率、含水率、干质量、机械强度的动态变化规律,以明确春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折的主要影响因素。结果表明:四川春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折率呈增加的趋势,在本试验条件下,正红6号、仲玉3号、先玉1171、成单30分别于生理成熟后2.6、17.9、14.6、19.3 d前收获能满足机收倒伏要求;玉米生理成熟后穗下茎秆含水率、干质量、机械强度呈降低趋势,且部分品种间差异显著;穗下茎秆倒折率与穗下茎秆含水率、干质量、机械强度均呈极显著负相关,而穗下茎秆含水率、干质量、机械强度两两间呈极显著正相关;穗下茎秆含水率、干质量、第3节压折强度、第3节穿刺强度与穗下茎秆倒折率均符合指数函数关系,拟合的方程F检验均达到极显著水平。

玉米收获期籽粒含水量与穗部性状的相关分析

为有效评价收获期籽粒含水量,发掘重要的可用于直接选择的性状,本研究以收获期含水量差异显著的2个极早熟和2个早熟玉米杂交种及其亲本自交系为试材,对比调查苞叶、穗柄、果穗、籽粒等穗部相关性状,分析其与收获期籽粒含水量的关系。结果表明:收获期籽粒含水量低的两个品种德美亚2号和德美亚3号,分别与同熟期含水量高的两个品种克玉17和哲单37相比,具有苞叶脱水速率快、苞叶数少、苞叶短、苞叶松散、穗柄耐拉力较强、穗行数和行粒数略少、穗长略短等特点;收获期籽粒含水量与苞叶脱水速率、苞叶松紧度呈显著负相关,与苞叶长度呈极显著正相关,与穗行数、粒长、行粒数和穗长呈显著正相关;上述性状父母本效应同时存在,选择时应兼顾。

授粉后不同时期玉米籽粒含水量相关QTL定位

成熟期籽粒含水量是影响玉米机械化收获的关键因素之一。为了解玉米籽粒含水量形成的遗传基础,鉴定控制玉米籽粒含水量变异的关键遗传区段,本研究以籽粒含水量差异较大的两个亲本构建的150份双亲分离群体为材料,基于GBS测序和表型鉴定结果,利用完备区间作图法鉴定控制玉米籽粒脱水相关性状变异的QTL。结果共定位到21个控制授粉后不同时期玉米籽粒含水量的QTL,单个QTL可解释4.02%~16.10%的表型变异,QTL大小变幅为69.17~5814.12 kb。其中QTL qKC 44-2和qKC 51-6/qKC 58-6与前人研究结果一致。本研究将这两个QTL分别从2412.28 kb缩小至115.29 kb,以及由1675.60 kb缩小至41.68 kb。此外,本研究还检测出19个新的控制玉米籽粒含水量的QTL,分别位于除第四染色体以外的9条染色体上。这些研究结果可为深度解析授粉后不同时期玉米籽粒含水量变化提供更丰富的遗传依据,还能为下一步的玉米籽粒含水量相关候选基因的图位克隆提供靶标。

玉米籽粒含水量与果穗性状相关性的研究

1983～1986年通过对不同熟期600余份试验材料,测定玉米成熟期籽粒含水量,研究分析果穗性状与籽粒含水量的关系,得出在黑龙江省自然气候条件下,选育产量高、含水量低的杂交种,必须是穗轴细、穗粗适中、籽偏硬或中间型、长籽粒、出籽率高、单穗粒重和百粒重高的杂交种。

不同种植密度玉米苞叶性状差异及其与收获期籽粒含水率的相关性研究

为探明玉米苞叶性状与收获期籽粒含水率的关系,明确苞叶性状对收获期籽粒含水率影响显著的指标,并为玉米苞叶性状的育种改良和筛选适宜机械粒收的品种提供参考,本试验选取4个豫东地区主栽品种(郑单958、先玉335、联创808和裕丰303)为材料,设置3个种植密度(6.0万株/hm^(2)、7.5万株/hm^(2)和9.0万株/hm^(2)),分析不同种植密度下4个品种收获期的苞叶长、苞叶宽、苞叶层数、苞叶鲜重、苞叶干重、苞叶含水率、苞叶包裹度和苞叶松紧度的差异,研究种植密度对收获期籽粒含水率的影响和苞叶性状与收获期籽粒含水率的相关性。结果表明:除密度对苞叶包裹度的影响未达到显著水平外,其它苞叶性状在密度、品种间的差异均达到极显著水平,密度与品种互作对苞叶宽、苞叶鲜重和苞叶干重有极显著影响,而对其它苞叶性状影响不显著。相关性分析结果表明,收获时籽粒含水率与苞叶长、苞叶宽、苞叶层数、苞叶鲜重和苞叶含水率呈极显著正相关,与苞叶松紧度呈极显著负相关。苞叶性状与收获期籽粒含水率的相关程度为苞叶含水率>苞叶宽>苞叶长>苞叶松紧度>苞叶层数>苞叶鲜重>苞叶干重。因此,玉米在选育和筛选适宜机械粒收品种策略上除了关注产量和收获期籽粒含水率外,可考虑选择苞叶含水率较低、苞叶长较短、苞叶宽较小、苞叶层数较少和苞叶松紧度较大的品种。

不同玉米品种吐丝后茎秆穗下各节间性状变化特征

为探究不同玉米品种茎秆穗下各节间性状随节位和生育进程的变化规律,2018—2019年,以‘京农科728’(机械粒收品种)、‘郑单958’(普通品种)和‘先玉335’(普通品种)为材料,分析从玉米吐丝至生理成熟后4周各节间形态、干物质含量、含水率和髓变白面积占比等指标。结果表明:随着节位上升,节间长呈“先增大后减小”的趋势,一般第6或第7节间最长;横截面积逐渐减小;节间单位体积干重呈“先减小后稍增大”的趋势,第5—7节间最小;基部第2或第3节间的含水率最大,向上节间含水率逐渐减小;节间髓变白面积占比逐渐增大。吐丝至生理成熟后4周,节间单位体积干重随生育进程的变化受环境、品种影响较大,2018年3个品种灌浆后期的节间单位体积干重大幅度增加,2019年仅‘京农科728’和‘郑单958’灌浆中后期增大,其他品种和时期变化不大。各节间的含水率在灌浆前期无显著变化,灌浆中期至生理成熟后4周不断减小,‘京农科728’节间含水率降低主要在灌浆中期和后期,‘郑单958’节间含水率降低主要在灌浆后期,‘先玉335’主要在灌浆后期和生理成熟后第2—4周。髓变白面积占比随生育进程推进逐渐增大,但其变化受环境影响大,2018年各时期无显著变化,2019年各时期增幅较大,特别是生理成熟后第2—4周,吐丝后第4周时‘郑单958’和‘先玉335’所有节间髓完全变白。综上,节间性状从基部向上逐渐变长、变细、单位体积干重变小、含水率减小、髓变白面积占比增大;随生育进程推进,单位体积干重变化受环境及品种特性影响,节间含水率灌浆中期或后期开始快速减小,髓变白面积占比变化受环境影响较大,生理成熟后第2—4周快速增大。

玉米棒三叶光合性状对茎秆糖含量的影响

以YXD053和98A-04两个茎秆高糖自交系及Y6-1茎秆低糖自交系为材料,分析玉米棒三叶光合性状对玉米茎秆糖含量的影响。结果表明,3个自交系茎秆糖含量在雄穗始花期基本一致,雄穗始花后21 d茎秆糖含量差异最大。不同茎秆糖含量玉米自交系光合参数特征明显,与茎秆低糖自交系Y6-1相比,茎秆高糖自交系YXD053和98A-04光合速率有较长的高光合功能持续期,且在子粒发育后期有较高的光合速率。茎秆低糖自交系Y6-1胞间CO_2浓度及蒸腾速率高于茎秆高糖自交系YXD053和98A-04,气孔导度及叶面积对茎秆糖含量的影响在2个茎秆高糖自交系之间表现不一致。乳熟期棒三叶光合速率可作为茎秆糖含量的选择指标。