在粗缩病发生年份播期和种植密度对玉米产量的影响

以玉米品种青农105、农大108为材料,研究播期和种植密度对粗缩病发生年份玉米产量性状的影响。结果表明,在粗缩病发生年份,有效穗数、行粒数对小区产量贡献较大,随着种植密度的增加,2品种有效穗数均显著增加;晚播处理下2品种的行粒数显著增加;农大108有效穗数表现为早播处理>晚播处理>中播处理,青农105有效穗数表现为晚播处理大于早播、中播处理。从产量结果来看,对于农大108,低种植密度(4.50万株/hm2)时适宜早播,中高种植密度(≥5.25万株/hm2)适宜晚播;对于青农105,在高种植密度(≥7.50万株/hm2)下中晚期播种利于产量提高。因此粗缩病发生年份,应根据品种抗性选择适宜播期和种植密度,确保玉米稳产高产。

糯玉米籽粒色素积累规律与营养特性的关系

为了更好地开发和利用糯玉米色素,以西星黄糯6号、西星赤糯1号、紫糯208、西星黑糯1号为材料,测定籽粒发育过程中类胡萝卜素和花色苷含量的变化及成熟期营养物质的含量,分析籽粒色素含量与营养特性之间的关系。结果表明,随着籽粒发育,糯玉米类胡萝卜素与花色苷含量呈单峰曲线变化。品种间比较,成熟期时花色苷和色素含量表现为西星黑糯1号>紫糯208>西星赤糯1号>西星黄糯6号,类胡萝卜素含量则表现为西星黄糯6号>西星赤糯1号>紫糯208>西星黑糯1号。相关分析表明,花色苷和色素含量与粗淀粉、粗脂肪、葡萄糖和蔗糖含量呈正相关,与粗蛋白和可溶性蛋白含量呈负相关;类胡萝卜素与各营养物质之间的关系恰好相反。可见,糯玉米籽粒颜色越深,色素和花色苷含量越高,类胡萝卜素含量越低,糯玉米籽粒色素与其营养特性之间存在非常密切的关系。

热水老化处理对玉米种子发芽及幼苗生长的影响

以郑单958为试验材料,采用（58±1）℃热水加速老化处理方法,研究不同处理时间（10、20、30、40、50、60、70、80 min）对玉米种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,与对照相比,老化处理10 min时种子发芽指标（活力指数除外）均无显著变化;20 min时种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、发芽速度分别降低13.42%、10.07%、13.63%、19.52%、14.29%;30 min时各指标分别降低70.80%、68.79%、75.77%、78.68%、77.14%,20、30 min 2个处理的平均发芽时间分别延长15.48%、28.71%;40 min或更长时间处理时,种子发芽指标较低,种子活力低或全部丧失。热水老化处理后,玉米幼苗苗高、根长、苗质量、根质量、根苗比、根生物量分配降低,但其降低程度低于发芽指标。因此,（58±1）℃热水人工老化处理玉米种子应选择20～30 min为宜;（58±1）℃热水人工老化处理对玉米种子发芽的抑制作用大于幼苗生长,且对幼苗地下部分的抑制作用大于地上部分。

盐胁迫对玉米种子萌发、幼苗叶绿素含量和渗透势的影响

用Na Cl模拟盐环境,分析不同浓度盐处理对玉米种子发芽、幼苗生长及其叶片叶绿素含量、渗透势的影响。结果表明,100 mmo L·L-1Na Cl对郑单958的种子萌发和幼苗生长没有显著影响,对鲁单661的种子萌发和苗高、苗重有显著促进作用;200 mmo L·L-1和更高浓度的Na Cl对两个玉米品种的种子萌发和幼苗生长均有显著抑制作用。200 mmo L·L-1或250 mmo L·L-1Na Cl处理时,根的受抑制作用大于苗,叶片叶绿素含量增加;更高浓度Na Cl处理时,根的受抑制作用小于苗,叶绿素含量降低。随着Na Cl浓度的升高,叶片渗透势呈降低趋势。因此,玉米具有一定的耐盐性,低浓度盐(≤100 mmo L·L-1)可促进玉米种子萌发和幼苗生长,高浓度盐(≥200 mmo L·L-1)则表现抑制作用,盐胁迫对玉米种子萌发和幼苗生长的影响在不同品种间表现不同。

糯玉米胚乳发育过程中淀粉粒粒度分布的变化

为明确糯玉米淀粉粒粒度分布形成过程及特征，为糯玉米淀粉品质改良及调控糯玉米淀粉粒粒度提供理论依据，采用激光衍射粒度分析仪测定糯玉米胚乳发育过程中淀粉粒粒径以及体积、表面积和数目分布的变化。结果表明，授粉后10～20d，糯玉米胚乳淀粉粒粒径下限逐渐减小，粒径上限和平均粒径显著增大；授粉后20d一直到成熟期，粒径各项指标无显著变化。随着胚乳发育，糯玉米胚乳淀粉粒体积和表面积分布均呈现“单峰-双峰-三峰”的动态变化，数目分布始终表现为单峰曲线。以成熟期淀粉粒体积分布三峰曲线的谷值为界线，将糯玉米淀粉粒分为小型（〈3．519μm）、中型（3．519～7．422μm）和大型（〉7．422μm）。胚乳发育前期，小型淀粉粒所占体积和表面积百分比呈降低趋势，数目百分比呈增加趋势，中型淀粉粒所占体积、表面积和数目百分比整体上呈降低趋势，而大型淀粉粒则呈增加趋势；淀粉粒的体积、表面积和数目分布均以小型淀粉粒所占比例最高，其次为中型淀粉粒，大型淀粉粒所占比例最低。胚乳发育中后期，不同粒径淀粉粒分布情况均趋于稳定，体积分布以大型淀粉粒为主，而表面积和数目分布以小型淀粉粒为主。因此，胚乳发育前期是糯玉米淀粉粒形成的关键时期，此时期调控淀粉粒粒度分布，可有效改良糯玉米淀粉品质。

糯玉米胚乳重组淀粉的糊化和流变学特性研究

以7个糯玉米品种为材料,分离它们的胚乳大、小淀粉粒,以不同质量比的大、小淀粉粒配比组成重组淀粉,分析重组淀粉的糊化和流变学特性。结果表明,5个重组淀粉处理条件下7个糯玉米品种的峰值黏度、崩解值和稠度系数均表现为3∶0>2∶1>1∶1>1∶2>0∶3,而流变指数表现为3∶0<2∶1<1∶1<1∶2<0∶3,谷值黏度、终值黏度、回复值、峰值时间和糊化温度在不同品种间有所不同。不同配比重组淀粉的大淀粉粒比例与峰值黏度(R2=0.96~0.99)、崩解值(R2=0.92~0.99)和稠度系数(R2=0.89~0.98)均呈(极)显著正相关,与流变指数呈(极)显著负相关(R2=-0.93^-1.00);小淀粉粒所占比例恰好相反。说明,重组淀粉的大淀粉粒比例越高,峰值黏度和崩解值越高,淀粉糊的稠度系数越大,流变指数越小。

夏玉米品种盐碱胁迫耐受能力评价

以郑单958为对照,在盆栽条件下,对土壤进行对照(非盐碱土)、轻度盐碱(0.188%)、中度盐碱(0.268%)3种处理,对12个黄淮海地区主推夏玉米品种分别进行萌发期和苗期的盐碱耐性评价。结果表明,品种间发芽率和发芽势对盐碱胁迫敏感程度存在显著差异,其中,承玉10在中度盐碱条件下发芽率和发芽势相对值分别比郑单958高21%和43%。与对照土壤相比,在轻度盐碱和中度盐碱胁迫条件下,鲁单818根表面积、根体积、总根长均有明显地增加,金海5号、登海605、德利农318则显著下降。在中度盐碱胁迫条件下,济丰96和郑单958叶片MDA含量和SOD活性均有所下降,鲁单818的POD活性和可溶性蛋白相对值均最高。根据轻、中度盐碱土壤下7个指标隶属函数值综合评价,鲁单818、承玉10为早期耐盐碱品种,济丰96、德利农318、浚单20为早期不耐盐碱品种,其他为早期中等耐盐碱品种。

糯玉米种子老化过程中种子活力和生理特性的变化

以京科糯2000和莱农糯6号玉米品种为试验材料,采用老化箱人工老化法,研究人工老化对糯玉米种子发芽指标和生理特性的影响。结果表明,随老化时间的延长,两个糯玉米品种种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和脱氢酶活性逐渐降低,丙二醛(MDA)含量和相对电导率逐渐升高。老化14 d时,京科糯2000和莱农糯6号种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数分别比对照降低48.31%和42.86%、41.05%和31.31%、52.86%和42.64%、68.84%和56.43%,脱氢酶活性分别降低70.18%和45.48%,MDA含量分别增加54.04%和49.41%。相关分析表明,两个糯玉米品种的种子活力与MDA含量和脱氢酶活性之间均达极显著相关,MDA含量和脱氢酶活性可以表征糯玉米种子的老化程度。种子耐老化能力存在品种间差异,莱农糯6号耐老化能力高于京科糯2000。

甲醇老化处理对玉米种子发芽和幼苗生长的影响

分析不同时间的50%甲醇老化处理对玉米种子发芽和幼苗生长的影响,明确甲醇老化处理的最佳时间。结果表明,与蒸馏水浸泡40 min（CK）相比,50%甲醇老化处理10-30 min时种子发芽指标（活力指数除外）均无显著变化;40 min时种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数分别降低5.67%、8.67%、11.08%和41.22%;50 min时分别降低6.00%、10.00%、18.05%和47.70%;60 min时分别降低21.33%、28.00%、35.62%和61.80%;70 min时种子发芽指标降至较低水平。甲醇老化处理10 min时,玉米幼苗苗高、根长、根苗比、苗重和根重均显著降低,且降低幅度高于发芽指标。与CK相比,甲醇老化处理10-30 min时对种子脱氢酶活性和相对电导率无显著影响,40-70 min时脱氢酶活性显著降低,相对电导率显著增加。因此,50%甲醇老化处理应选择40-60 min为宜。

粗缩病对不同抗性玉米品种叶片生理特性的影响

以6个对玉米粗缩病(MRDV)表现不同抗性的玉米品种为材料,研究了粗缩病对玉米叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性蛋白含量的影响。结果表明,感病后,各品种叶片叶绿素含量、SOD活性和可溶性蛋白含量显著降低,叶绿素含量和SOD活性下降幅度表现为感病品种>中抗品种>抗病品种,可溶性蛋白含量下降幅度表现为抗病品种>中抗品种>感病品种(‘青农105’除外)。对病情指数与各生理指标变化幅度的相关分析发现,叶绿素含量和SOD活性的下降幅度与病情指数均呈显著正相关,除‘青农105’外的5个品种可溶性蛋白含量的下降幅度与病情指数呈极显著负相关。这说明,品种对粗缩病的抗病性与感病后各生理指标的变化幅度有关;品种抗性越强,感病后叶绿素含量和SOD活性下降幅度越小,可溶性蛋白含量下降幅度越大。

滴灌条件下不同种植铺管模式对夏玉米氮素积累和产量的影响

在旱棚盆栽滴灌条件下研究探索滴灌水肥一体化下种植铺管模式对夏玉米氮素积累分配、土壤硝态氮含量和产量的影响。对照一管一行（65 cm等行距模式）,试验设3种一管两行模式（40＋90 cm、45＋85 cm、50＋80 cm）,滴灌管铺在窄行中间。结果表明,玉米成熟期45＋85 cm模式下,子粒和地上部氮积累量显著高于对照和50＋80 cm模式,40＋90 cm与45＋85 cm模式间各器官和地上部氮积累量差异均不显著。从地表至40 cm各土层硝态氮含量均为对照模式最高,其他模式间差异不显著。50＋80 cm、45＋85 cm和40＋90 cm模式子粒产量分别比对照高42.31%、28.00%、14.56%;与对照相比,50＋80 cm、45＋85 cm模式地上部干物重差异显著,分别比对照高28.52%、26.40%。综合考虑,45＋85 cm和40＋90 cm模式可推荐为华北区域夏玉米滴灌水肥一体化绿色增产种植铺管模式。

糯玉米胚乳淀粉粒粒度分布形成的酶学机理

以7个糯玉米品种为材料,测定其籽粒发育过程中淀粉粒粒度分布及淀粉合成相关酶活性的变化,分析两者之间的关系。结果表明,随着籽粒发育,糯玉米淀粉粒平均粒径逐渐增大,可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性呈单峰曲线变化。籽粒发育前期,小淀粉粒(≤7.4μm)所占体积较大;随着籽粒发育,小淀粉粒所占体积减少,大淀粉粒(>7.4μm)所占体积增多;籽粒发育后期,大淀粉粒所占体积较大。相关分析表明,SSS和SBE活性与大淀粉粒体积增大速率和平均粒径增大速率均呈显著或极显著正相关。因此,SSS和SBE是影响糯玉米胚乳淀粉粒粒度分布形成的主要酶,SSS和SBE活性越高,淀粉粒平均粒径越大,大淀粉粒所占体积越多。

不同玉米品种角质和粉质胚乳淀粉粒的粒度分布特征

以3个玉米品种为材料,采用激光衍射粒度分析仪测定角质和粉质胚乳的淀粉粒体积、表面积和数目分布,分析其粒度分布特征及差异。结果表明,角质和粉质胚乳的淀粉粒体积均呈三峰分布,淀粉粒数目均呈单峰分布;角质胚乳淀粉粒表面积呈三峰分布,而粉质胚乳呈四峰分布。参照小麦研究中以淀粉粒体积分布曲线凹处为分界线划分淀粉粒的方法,以3.519μm和7.422μm为界线,将玉米胚乳淀粉粒分为小型（≤3.519μm）、中型（3.519-7.422μm）和大型（〉7.442μm）。角质胚乳中,中型淀粉粒所占体积比（4.46%-6.14%）、表面积比（6.71%-8.14%）和数目比（0.47%-0.56%）显著高于粉质胚乳（1.36%-5.68%、1.81%-6.63%、0.10%-0.31%）,大型淀粉粒所占数目比（0.32%-0.38%）显著高于粉质胚乳（0.28%-0.31%）;粉质胚乳中,小型淀粉粒所占表面积比（54.73%-57.31%）、数目比（99.39%-99.59%）显著高于角质胚乳（51.95%-53.36%、99.06%-99.21%）。在玉米实际加工利用时,可以根据需要选择不同类型的胚乳,以实现玉米胚乳的合理有效利用。

不同玉米品种抗感粗缩病与过氧化物酶关系的研究

以6个对玉米粗缩病(MRDV)表现不同抗性的玉米品种为材料,分析抽雄期健株和病株叶片过氧化物酶(POD)活性及其同工酶酶谱的差异。结果表明,品种间比较,POD活性表现为感病品种>中抗品种>抗病品种;感病后,POD活性显著增加,且增加幅度表现为抗性品种>中抗品种>感病品种。说明品种抗性越强,POD活性越低,感病后POD活性增加幅度越大。不同抗性玉米品种POD同工酶的表达存在一定的差异,Rf0.93酶带的表达与品种的抗病性有关,感病后Rf 0.28酶带表达强度的增强与品种诱导抗病性有关。因此,品种抗性越强,Rf 0.93酶带的表达越强,感病后Rf 0.28酶带表达的增强幅度越大。

糯玉米胚乳重组淀粉的热力学和晶体特性

以7个糯玉米品种为材料,分离糯玉米大、小淀粉粒,以不同重量比的大、小淀粉粒配比组成重组淀粉,采用差示扫描量热仪(DSC)和X-射线衍射仪(XRD)研究重组淀粉的热力学和晶体特性。结果表明,7个糯玉米品种按大、小淀粉粒配比的重组淀粉起始温度、峰值指数、热焓值和结晶度及各个衍射峰的尖峰强度整体上表现为3:0>2:1>1:1>1:2>0:3配比;峰值温度、终值温度和糊化范围整体上表现为3:0<2:1<1:1<1:2<0:3配比。相关分析发现,7个糯玉米品种重组淀粉中大淀粉粒所占比例与起始温度(r=0.86~0.99)、热焓值(r=0.90~0.97)、峰值指数(黑糯4号除外,r=0.90~0.99)及结晶度(r=0.86~0.98)均呈(极)显著正相关;与峰值温度(西星黄糯6号除外,r=-0.88^-0.98)、终值温度(r=-0.89^-0.97)和糊化范围(r=-0.86^-0.98)呈(极)显著负相关;小淀粉粒所占比例恰好相反。重组淀粉中大淀粉粒比例越高,淀粉糊化起始温度、峰值指数、热焓值及结晶度越高;峰值温度、终值温度和糊化范围越低。