科研产出
玉米CMS-C同质异核不育系育性恢复的遗传研究
《遗传 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：玉米是最早利用细胞质雄性不育系生产杂交种的作物之一,C型细胞质雄性不育系(C-type cytoplasmic male sterile,CMS-C)在杂交种生产中具有重要的作用,育性恢复的稳定性直接影响其应用价值。然而,玉米CMS-C的育性恢复机理复杂,且至今仍不明确。为进一步探究玉米CMS-C育性恢复的影响因素,本研究以玉米CMS-C同质异核不育系C48-2、C黄早四和C478为母本,分别与测验系18白、自330、5022以及恢复系A619组配杂交获得F1。其中育性恢复F1通过自交获得F2,并以育性恢复F1为父本分别给育性保持F1授粉,组配双交群体,共获得4个F2群体,6个双交群体。同时以不育系C48-2、C黄早四和C478为母本,各自的保持系48-2、黄早四和478为父本杂交组配不完全双列杂交F1。将所有杂交组合的F1、F2以及双交组合群体分别在不同年份不同地点种植观察,通过植株田间育性调查并结合室内花粉镜检鉴定育性表现。结果表明:1)同一测验系对玉米CMS-C同质异核不育系的恢保关系不同,暗示不育系的核背景参与调控育性恢复表现;2)在不同年份不同地点对(C48-2×A619)F2群体进行种植观察,发现不同环境下F2群体可育株与不育株的分离比均符合15∶1,但在云南种植的可育株的育性级别主要为Ⅲ和Ⅳ级,而在四川种植的可育株的育性级别主要为Ⅴ级,表明环境对恢复系A619恢复后代的育性表现有影响;3)通过恢保关系测定发现18白不能恢复C478,48-2也不能恢复C478,但双交群体[(C478×18白)F1S×(C48-2×18白)F1F]后代却出现了可育株与不育株的分离;同理,双交群体[(C48-2×自330)F1S×(C478×自330)F1F]的后代也出现了可育株与不育株的分离。因此,本文推测C48-2、C478核背景中存在微效恢复基因,这些微效基因与18白、自330中的微效恢复基因通过杂交聚合后能使C478、C48-2的育性恢复,暗示玉米CMS-C的育性恢复呈现一定的剂量效应。这些结果为进一步认识玉米CMS-C育性恢复的复杂性和多样性奠定了基础,为深入研究玉米CMS-C育性恢复机理以及加快CMS-C在不育化制种中的应用提供重要参考。
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基于低场核磁共振技术的玉米单子粒含水率测定方法研究
《玉米科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：利用低场核磁共振技术分别采集硫酸铜溶液与郑单958子粒水分核磁共振信号,根据其T2弛豫图谱信质比相关关系,建立用于玉米单子粒含水率测定的核磁共振标线NMRM。与烘干法测得子粒含水率比较发现,当标线测量水分范围为13%~37%时,测量偏差为±1.5%,且含水率大于18%时,绝对偏差均处于±1%以内。利用标线对不同子粒含水率进行测定,与烘干法比较发现,平均偏差均小于1%;最大偏差在1.5%以内,说明本研究所建立标线基本可满足玉米单子粒含水率测量要求,可为玉米子粒水分遗传机理研究和机收品种选育提供新的技术手段。
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两个玉米品种灌浆期叶片氮转移效率差异的分子机制
《植物营养与肥料学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】提高玉米氮效率是实现农业高产高效的重要措施,而花后叶片的衰老和玉米的氮效率密切相关。为此,在田间条件下研究了叶片衰老过程与氮转移效率的关系,尤其是不同玉米品种氮转移效率差异的分子机制。【方法】田间试验选择中度绿熟玉米品种先玉335 (XY335)和持绿玉米品种NE9为供试作物,设施N45,120和240 kg/hm~2三个水平。测定了玉米吐丝期以及吐丝后7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d和成熟期茎、叶、籽粒氮含量和花后绿叶面积,吐丝期及吐丝后14 d、28 d、42 d和成熟期叶片氮浓度,以及吐丝期和灌浆期叶片中SPAD、可溶性蛋白浓度、游离氨基酸浓度和ZmSee2β(玉米叶片中协同衰老的蛋白酶–豆荚蛋白的基因)基因表达的变化,计算了叶片氮转移效率。【结果】品种XY335具有比品种NE9更高的产量,随施氮量的增加品种XY335的籽粒产量较品种NE9增加更加显著。虽然两个品种的收获指数没有差异,但是品种XY335的氮素收获指数高于品种NE9,并且品种XY335营养器官的氮转移效率高于品种NE9,整体高8.28个百分点(P <0.05)。品种XY335叶片氮转移效率比品种NE9高出12.89个百分点,而二者茎的氮转移效率没有差异。品种XY335花后叶片中氮浓度开始降低的时间早于品种NE9,在低氮条件下尤为明显。成熟期时,三个氮水平处理下品种XY335叶片中的氮含量均低于品种NE9。从吐丝期到灌浆期,品种XY335叶片中可溶性蛋白的降解率高于品种NE9,其中N45处理下高16.5个百分点,N120处理下高6.2个百分点。从吐丝期到灌浆期叶片中游离氨基酸的浓度不断增加,而品种XY335叶片中的增加幅度大于品种NE9。从吐丝期到灌浆期叶片中ZmSee2β基因表达量增加,而随施氮量减少品种XY335叶片中表达量高于品种NE9,表明品种XY335叶片中蛋白降解得更加迅速。【结论】相对于绿熟品种NE9,品种XY335具有籽粒产量高和籽粒氮素积累强的特点。这不仅由于吐丝后品种XY335具有较强的氮素吸收能力,而且因为品种XY335有更高的叶片氮转移效率。品种XY335叶片氮转移效率高可能是因为控制蛋白质降解的ZmSee2β基因表达能力强,提高了叶片中蛋白质的降解速度。
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氮磷钾减量配施硅肥对玉米养分吸收、利用及产量的影响
《中国土壤与肥料 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究氮、磷和钾减量条件下,增施硅肥对玉米氮、磷和钾养分吸收、利用及产量的影响,采用2因素裂区设计,主区为3种氮、磷和钾肥用量组合(F_(100)—常规用量,F_(80)—等比例减少20%和F(60)—等比例减少40%),副区为2种硅肥用量(SiO_2施用量分别为37.5和75 kg/hm~2,记为S_3和S_7。),测定玉米植株拔节期和成熟期的干物质积累量,氮、磷和钾的积累量,产量及产量构成。结果表明:与常规用量F100相比,F80和F60植株拔节期和成熟期的干物质、氮、磷和钾积累量显著降低,植株成熟期干物质、氮、钾、硅素在籽粒中的分配比例显著下降,穗粒数、行粒数和穗长均显著下降,秃尖长度增加20.96%~25.33%,减产10.77%~17.77%。F_(100)和F_(80)中,与S_3相比,S_7能显著提高植株拔节期、成熟期干物质积累,增加拔节期和成熟期植株氮、磷、钾和硅素积累量,提高磷素干物质生产效率、磷素籽粒生产效率及磷肥偏生产力以及籽粒产量。在处理F_(100)中,与S_3相比,S_7能提高成熟期籽粒中氮和钾的分配比例,显著降低成熟期茎秆中氮和钾的分配比例;在处理F_(80)中,与S_3相比,S_7能提高成熟期茎秆中磷和硅素的分配比例,降低成熟期籽粒中磷素的分配比例;在处理F_(60)中,与S_3相比,S_7能显著降低成熟期茎秆和籽粒中硅的分配比例。F_(100)和F_(80)中,与S_3相比,S_7能显著提高氮、磷和钾肥偏生产力。综上所述,氮、磷和钾肥减量会降低玉米植株关键生育阶段干物质积累量,以及氮、磷和钾素营养积累量,最终降低籽粒产量;氮、磷和钾常规用量或减施比例≤20%条件下,增施75 kg/hm~2硅肥能促进植株对氮、磷和钾素的吸收,增加干物质生产能力,优化成熟期干物质分配比例,增加籽粒产量,同步提高氮、磷和钾肥利用率。
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普通、控释尿素配比对玉米物质积累及产量的影响
《水土保持学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以普通尿素和包膜控释尿素为供试材料,设置5种普通尿素与控释尿素配比处理,分别为CRU0—100%普通尿素,CRU1—75%普通尿素+25%控释尿素,CRU2—50%普通尿素+50%控释尿素,CRU3—25%普通尿素+75%控释尿素和CRU4—100%控释尿素,以CK1—不施氮肥和CK2—常规施氮(普通尿素60%基施+40%大喇叭口期追施)为对照,研究控释尿素与普通尿素配施对玉米农艺性状、干物质积累分配及产量的影响。结果表明:(1)施氮显著提高了玉米株高、穗位高和叶面积,与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施可提高株高、穗位高、茎粗和叶面积,其中75%控释尿素处理提高显著。(2)与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施处理促进吐丝期干物质积累,最终增加成熟期总干物质量,其中以CRU2和CRU3处理最好。(3)与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施处理的干物质在叶片和茎秆中的分配比例均较低,而籽粒的分配比例较高,以CRU3处理比例最高。(4)随控释尿素比例增加,玉米产量、千粒重、穗粒数、穗长和穗粗均呈先升后降的趋势;25%,50%,75%,100%的控释尿素比例处理产量较常规施氮处理分别增产3.70%,8.83%,11.23%,5.43%。因此,普通尿素掺混75%比例的控释尿素进行一次底施,既能满足玉米植株生长需求,提高干物质积累,优化干物质分配,又可促进增产。
不同施肥水平对抽雄吐丝期淹涝胁迫玉米根系、茎秆及产量的影响
《江苏农业科学 》 2017 北大核心
摘要：以四川省大面积推广玉米品种成单30为试验材料,通过氮、磷、钾配比施肥的田间试验,研究不同施肥水平对抽雄吐丝期淹涝胁迫下玉米植株根系、茎秆、株高及产量的影响。结果表明,不同施肥水平下玉米植株根长、根数、根体积、根生物量、茎粗、茎强度、基部节间长、株高、穗位高和籽粒产量差异极显著,施肥处理结果优于对照;淹涝胁迫后,施肥处理的根体积、根生物量、茎秆强度、基部前3节平均节间长、顶部倒数3张叶平均叶长、株高较对照差异极显著,耐涝性强于对照;N_(20)+P_5+K_(15)、N_(10)+P_(15)+K_(15)、N_(15)+P_(15)+K_(15)、N_(20)+P_5+K_5、N_(20)+P_(15)+K_(15)处理5种配比施肥玉米产量极显著高于对照,分别较对照增产17.39%、10.03%、8.90%、3.39%、3.37%。生产上合理配施氮、磷、钾肥有助于减轻洪涝灾害对玉米产量的影响。
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不同栽培条件对糯玉米鲜产及构成因素的影响
《四川农业大学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同施肥水平、种植方式和密度对糯玉米鲜产及构成因素的影响,为糯玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】本试验以鲜食糯玉米品种泸玉糯9号为材料,基于"3414"肥效试验,增设2种种植方式(直播、移栽)、3种密度(45 000株/hm~2、52 500株/hm~2、60 000株/hm~2)处理。【结果】(1)与秸秆钵育苗移栽相比,直播鲜苞产量和鲜穗产量较秸秆钵育苗移栽分别平均增产6.12%和1.61%,穗长、行粒数、千粒重,平均分别增加5.28%、3.70%、20.31%;(2)随着种植密度的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈增加趋势,穗长和千粒重呈下降趋势;(3)直播低密度(45 000株/hm~2)、中密度(52 500株/hm~2)条件下,随着不同施肥模式中施氮量的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈先升高后降低的趋势。【结论】较大的行粒数、穗长、千粒重是鲜食糯玉米直播种植方式获得高产的重要原因;泸玉糯9号在密度60 000株/hm~2和施肥N_2P_2K_2处理下获得最大的鲜苞产量和鲜穗产量。
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不同栽培条件下糯玉米鲜产及构成因素间的相关性分析
《安徽农业科学 》 2017
摘要：[目的]探明不同栽培条件下,泸玉糯9号各穗部主要性状与产量的相关性。[方法]以鲜食糯玉米品种泸玉糯9号为材料,采用"3414"肥效试验,设2种种植方式(直播、移栽)、3种密度(45 000、52 500、60 000株/hm2)处理,对6个穗部性状(穗长、穗粗、秃尖长、行数、行粒数、千粒重)与鲜产进行相关分析。[结果]直播条件下,穗长、穗粗与鲜穗产量呈显著或极显著正相关;移栽条件下,各性状与鲜穗产量间的相关性表现各不相同;糯玉米高产目标性状要建立在不同品种、栽培措施基础上进行抉择。[结论]该试验为糯玉米高产提供理论基础。
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