科研产出
3份氮高效利用基因转基因杂交玉米产量评价
《四川农业科技 》 2020
摘要：氮素是玉米生长发育必需的大量营养元素,是核酸、蛋白质及叶绿素等化合物中的重要成分,玉米缺氮会使很多生物合成受阻,导致植株矮小,叶片发黄、早衰,严重影响玉米品质及产量.当前玉米产量提升高度依赖氮肥投入,氮肥的持续投入在增加玉米产量的同时,也会因土壤中氮肥流失造成生态环境污染.本文以3份氮高效利用基因转基因玉米杂交组合为材料,分析不同施氮条件下转基因杂交玉米籽粒产量,结果表明:相比受体对照,3份氮高效利用基因转基因玉米杂交组合在不同程度氮胁迫下均增产,这为氮高效利用基因转基因玉米分子育种研究提供一定理论基础.
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10份CIMMYT玉米自交系的育种潜势分析
《安徽农业科学 》 2020
摘要：[目的]探明10份CIMMYT玉米自交系在农艺、产量性状方面的配合力,为绵阳骨干自交系的改良与玉米杂交种选育提供指导.[方法]以绵阳农科院自育系绵714、绵723及外引系18599为测验种,采用NCⅡ遗传交配设计配制30个杂交组合,对10份CIMMYT玉米自交系的配合力进行分析.[结果]10份CIMMYT玉米自交系中,CML522、CLYN492具有较高的单株产量一般配合力,其效应值分别为8.313 5、4.831 9.CML522、CLYN492与18599、绵723组配也表现出较好的特殊配合力,其中18599*CLYN492的产量水平超过对照11.34%,绵723*CML522的产量水平超过对照5.19%.[结论]CIMMYT玉米自交系CML522、CLYN492在产量性状方面表现出较好的一般配合力,具有较好的育种利用潜力,可作为未来高产杂交种的选配模式.
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中国玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础解析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]杂种优势利用是实现玉米高产育种的重要途径.解析玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础,对指导中国玉米骨干亲本高效利用和高产育种具有重要的理论研究意义与生产利用价值.[方法]以玉米黄改系杂种优势类群的骨干亲本黄早四为共同亲本与11个代表性自交系构建的、包含2 000个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的巢式关联分析群体(nested association mapping population,NAM)为试验材料,分别与改良瑞德*黄改系杂优利用模式的代表自交系郑58和昌7-2进行测交,并在全国4个玉米主产区10个试验点开展测交群体的多环境产量及重要农艺性状鉴定.在开展NAM测交群体产量和重要农艺性状相关性分析、各性状在NAM群体及其测交群体之间相关性分析基础上,基于高密度遗传图谱,利用联合逐步回归(Joint stepwise regression)模型进行了NAM及其测交群体QTL定位和产量QTL的复等位遗传分析,并对NAM及其测交群体定位QTL所在区域的遗传重组率进行了比较.[结果]表型分析结果表明,2个测交群体的株高和产量相关性状(主要是行粒数和百粒重)与小区产量均表现出较高的正相关关系.但强优势测交组合(郑58测交群体)的产量表现与NAM群体自身的产量表现相关性较低,表明相对于弱优势测交组合(昌7-2测交群体),强优势测交组合的产量表现受RIL家系自身的产量影响较小.QTL定位结果表明,与NAM群体相比,利用其测交群体检测到的QTL数目较少,但能解释更高的表型变异.昌7-2和郑58测交群体定位到的QTL中,分别仅有27%和25%的位点与NAM群体定位结果重叠或相邻.主效位点的复等位分析结果表明,对于郑58测交群体(强优势测交组合),在单穗产量QTL中,68.69%的增产等位变异来自骨干亲本黄早四.但在昌7-2测交群体中(弱优势测交组合),仅有36.36%的增产等位变异来自黄早四.利用郑58测交群体共鉴定到13个重要的产量相关基因组区段,来自黄早四的等位变异在其中的11个区段表现为增产,这些区段对黄早四杂种优势的形成可能具有重要作用.QTL所在区域的重组率分析结果表明,利用郑58测交群体检测到的QTL所在区域具有较低的遗传重组率,符合杂种优势相关位点更容易分布于低重组区的基因组基本特征.[结论]在强优势测验种郑58遗传背景下,来自黄早四的等位变异对测交组合的产量具有重要遗传贡献,定位到的相关遗传区段与玉米杂种优势形成密切相关.
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土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞Caspase依赖性凋亡及信号调节
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)挥发油对粮食作物玉米(Zea mays L.)保卫细胞的化感效应及其作用机制。【方法】以玉米叶片下表皮保卫细胞为对象,研究了土荆芥挥发油的毒性作用。【结果】经挥发油处理后保卫细胞核形态变化,细胞活性显著降低,细胞核畸变率和死亡率随处理剂量或时间的增加而显著升高(P<0.05)。保卫细胞经TUNEL检测呈阳性,与土荆芥挥发油单独作用相比,挥发油和泛Caspase抑制剂Z-VAD-FMK共同作用后细胞活性显著升高,表明土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞出现了Caspase依赖性的细胞凋亡;Ca~(2+)通道抑制剂LaCl_3、Ca~(2+)螯合剂EGTA、硝酸还原酶抑制剂NaN_3、NO合成酶抑制剂L-NAME、活性氧清除剂AsA或过氧化氢酶CAT等可缓解土荆芥挥发油的细胞毒性。【结论】土荆芥挥发油对玉米保卫细胞有显著的细胞毒性,诱导保卫细胞发生Caspase依赖性的细胞凋亡,NO、ROS和Ca~(2+)等信号分子参与了土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞凋亡的信号调节过程。
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多粮浓香型白酒专用玉米品种蒸煮香气成分研究
《安徽农业科学 》 2019
摘要：[目的]分析玉米对多粮浓香型白酒香气的影响,筛选出酿酒专用玉米品种。[方法]对不同玉米品种采用同时蒸馏萃取法和固相微萃取法收集蒸煮时产生的香气成分,用GC-MS大体积进样方式分析。[结果]东北玉米共有香气成分物质99种,其中烃类18种、醛类13种、酮类15种、醇类12种、酸类7种、酯类9种、苯类13种、酚类3种、杂环类9种,含量较高的有2,4-葵二烯醛(1.12%)、苯并噻唑(2.67%)、4-乙烯基愈创木酚(2.50%)、2,3-二氢苯并呋喃(1.98%)等,因此玉米是浓香型白酒醇类、醛类、酮类、酚类、杂环类和芳香族等香气物质的来源原料,不是酸类、酯类和烃类呈香物质的主要来源原料。[结论]通过不同玉米品种蒸煮香气成分的比较分析发现,宜7008、众望玉88对浓香型白酒香气贡献数量和种类与原用东北玉米品种差异不大,可作为浓香型白酒专用玉米原料,而糯玉米品种不宜作为浓香型白酒的专用原料。
关键词： 多粮浓香型白酒 玉米 香气成分 同时蒸馏萃取 固相微萃取 大体积进样
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两份玉米CMS-C恢复系的育性恢复力测定及恢复基因的分子标记定位
《作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了发掘更多玉米C型不育胞质的强恢复系资源,本研究对2份自交系Z16和7250-14-1进行了恢复能力的测定、恢复基因的遗传分析及恢复基因的分子标记定位。结果表明, Z16和7250-14-1对C黄早四、C478、C698-3和CMo17均表现为育性恢复,而对C48-2则均表现为育性部分恢复。通过对玉米CMS-C不同亚组胞质测交鉴定发现, Z16对G48-2、EC48-2、ES48-2、RB48-2及类48-2均表现为不育性保持,而7250-14-1对G48-2、EC48-2、ES48-2表现为育性部分恢复,对RB48-2和类48-2则表现为不育性保持。Z16和7250-14-1对CMS-T不育系均表现为不育性保持,而对CMS-S不育系则均表现为育性部分恢复。遗传分析显示, Z16对C478和C黄早四的育性恢复均受1对基因控制;而7250-14-1对C黄早四及C478的育性恢复分别受1对基因及2对基因控制。利用(C黄早四×Z16)F2、(C黄早四×7250-14-1)F2群体分别对恢复基因进行分子标记定位,其中Z16的恢复基因被定位于标记B-1至第8染色体短臂末端区域,物理距离为494 kb; 7250-14-1的恢复基因被定位于第8染色体短臂的标记B-1和Chr8-86080之间,物理距离为249kb。该研究不仅为玉米CMS-C"三系"配套的生产利用提供了恢复基因资源,也为玉米CMS-C恢复基因的克隆及恢复机制的研究奠定了一定基础。
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玉米苯丙氨酸解氨酶家族基因的鉴定与纹枯病的抗病分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：玉米纹枯病是中国西南玉米产区的主要病害之一,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化在不同纹枯病抗性的玉米材料中存在差异,目前对PAL家族基因还缺乏系统深入的研究,尤其是参与玉米-纹枯病菌互作的研究甚少。本研究利用RT-qPCR方法,结合芯片数据库和转录组测序结果,鉴定了玉米PAL家族基因和组织表达特征,并分析了其在纹枯病菌诱导前后抗病和感病自交系中的表达情况。结果显示,玉米基因组中共有13个PAL基因,Zm PAL2、ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL8、ZmPAL9和ZmPAL10均为组成性高表达,ZmPAL1、ZmPAL4、ZmPAL6和ZmPAL7均为组织特异性低表达,而同源度极高的ZmPAL11、ZmPAL12和ZmPAL13在所有检测组织中均不表达。在强致病力纹枯病菌诱导前,10个PAL基因的本底表达量在抗病和感病自交系的叶鞘中均无明显差异,但在诱导后都增强高表达,以应对纹枯病菌的侵染。这些结果说明不同抗性的玉米材料中可能存在类似但响应程度不同的PAL家族基因参与玉米-纹枯病菌互作的机制。
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包膜控释尿素对玉米花后干物质和氮素积累与分配的影响
《江苏农业科学 》 2019 北大核心
摘要：玉米作为我国三大粮食作物之一,其氮肥的合理施用关乎我国粮食安全和农业绿色发展.为明确合理施用控释尿素对川中丘陵区春玉米花后干物质和氮素积累与分配的影响,以当地主推品种成单30为试验材料,设置无氮肥(CK)、N 300 kg/hm2普通尿素(U300)、N 225 kg/hm2树脂包膜控释尿素(CU225)和N 300 kg/hm2树脂包膜控释尿素(CU300)共4个处理.测定吐丝期和成熟期植株各器官的干物质和氮含量,并在花后0、10、20、30 d动态检测叶片的SPAD值和光合速率.结果表明:成熟期玉米各器官中干物质和氮素分配规律一致,均为籽粒>茎>叶>穗轴>苞叶,而且籽粒中氮素占比高于干物质占比,茎、穗轴和苞叶中氮素占比低于干物质占比.与U300处理相比,干物质积累在CU300处理下增加4.2%,CU225处理下降低1.8%,而氮素积累在CU300处理下提高20.1%,CU225处理下降低0.2%,但统计分析差异均不显著.CU225处理与U300处理玉米花后氮素吸收比例在46.7% ~49.3%之间,而叶片光合速率和SPAD值的变化没有显著差异.因此,在本试验条件下,川中丘陵区春玉米通过树脂包膜控释尿素替代普通尿素,其氮肥施用量减少25%仍可保障玉米花后正常的干物质生产和氮素需求,保证玉米产量稳定.
关键词： 玉米 包膜控释尿素 干物质积累与分配 氮素吸收利用 光合速率
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