玉米抗低温灾害调控技术研究进展

东北地区是中国春玉米的主产区,低温冷害成为高纬度地区玉米减产的重要气象因子。低温冷害不仅影响玉米生理代谢过程,在玉米有机物质积累方面也有抑制作用。因此,减少低温灾害对玉米产量影响成为实现玉米高产稳产的重要方向之一。笔者从玉米抗低温调控技术进展角度出发,综述了低温冷害影响玉米生长发育机制、玉米低温胁迫下发芽相关因素、如何通过调控技术防御冷害对于玉米生长发育影响以及中国在玉米冷害研究领域未来发展方向与新趋势,可为玉米抗低温冷害研究提供理论依据。     

低温胁迫对玉米种子萌发和幼苗活力的影响

通过检测10个玉米品种种子的发芽数、幼苗长势和干物质来探讨低温胁迫对玉米种子萌发及幼苗活力的影响。结果表明,低温处理对不同品种玉米种子的发芽数和株高都有极显著影响,低温处理对地上部鲜质量、地下部鲜质量和地上部干质量影响极显著,地下部鲜质量在不同玉米品种间差异显著。了解低温胁迫条件下玉米种子萌发和幼苗活力的变化,可为玉米安全生产提供有益借鉴。     

阿勒泰地区低温对玉米幼苗的危害

根据阿勒泰低温的持续时间和最低温度,针对性地应用低温控制玉米进行发芽出苗试验.试验结果表明：低温条件下萌动的种子或已发芽的幼小苗具有一定的生命力,但是低温导致玉米幼苗长势偏弱,根系不发达,延缓出苗,导致苗期延长.     

低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性的影响

为探究低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性影响,文章以杂交玉米品种天农9和天合1为试验材料,采用低温培养(发芽期6℃,苗期4℃)方法,分析低温胁迫下玉米发芽(发芽率)、幼苗农艺性状(株高、根长、地上部及地下部干鲜重)和生理生化指标(SPAD值、Pn、MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量)变化。结果表明,低温胁迫抑制玉米种子发芽和幼苗生长,降低幼苗株高、根长、地上部地下部干鲜重、叶绿素含量和净光合速率提高MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量。不同品种间差异显著,天合1对低温胁迫更敏感。研究成果为解决玉米生产冷害问题提供理论依据。     

玉米播种期的确定与产量的关系

<正>一、影响播种期的因素(一)温度低温不利玉米出苗,有时还会造成冻害,而秋霜冻往往使果穗不能正常成熟,影响产量和品质。在其他条件适宜时,玉米发芽、出苗主要决定于环境温度的高低。水分和氧气适宜时,温度越高,发芽和出苗越快。推迟播种有利于出苗,但在生长期较短的地区,晚播易遭受秋季低温与霜冻危害,籽粒不能正常成熟。所以生产上常把耕作层5cm地温稳定通过10℃时,作为玉米开始播种的指标。(二)水分玉米发芽和生长要求适宜的水分。东北、西北、华北等地区常因春旱影响玉米适时播种;山东、河北等省夏玉米苗期恰逢雨季来临,很容易     

低温对不同玉米自交系幼苗生长的影响

以4个玉米自交系为试材,在玉米发芽期间,分别用-4,0,4,8℃处理0,4,8,12 h,研究其对玉米幼苗生长的影响。结果表明,4℃以下低温都会显著或极显著地破坏膜系统;4个玉米品种的幼苗忍耐低温的极限是0℃持续8 h以内;玉米出苗后致死低温为-4℃;4个自交系中综3和355的抗寒性较好。     

玉米抗冷性研究进展

综述了低温冷害对玉米发芽及幼苗期生长、生理生化的影响,揭示了玉米抗冷性遗传机制及与抗冷性有关的基因,玉米抗冷性的遗传分析以及有关基因的克隆和遗传转化的研究结果表明玉米的抗寒性是由多基因控制的数量性状,利用品种改良和生物技术能有效地提高玉米的抗寒性。     

温度对玉米种子发芽的影响

该试验以平玉8号为试验材料研究了低温对玉米种子发芽的影响。试验结果表明温度在5℃及以下种子不发芽;在10℃种子发芽,但发芽势弱,不能正常成苗;温度在15℃种子发芽势和发芽率明显提高,达到75%以上;温度在20℃种子发芽势和发芽率进一步提高,均在90%以上。因此,玉米发芽的最适宜温度在20℃左右。玉米早播,气温要达到15℃以上才能播种。春玉米早播的适宜时间为4月上旬,即清明节前后。     

极早熟玉米抗冷种质资源的筛选

以98份极早熟玉米自交系为试验材料,通过低温发芽、芽期低温胁迫、苗期低温胁迫和相对电导率的测定,最终筛选出2个玉米抗冷自交系,为选育极早熟抗冷玉米品种提供基础。     

低温条件下不同浸种剂对玉米种子萌发与幼苗生长的影响

为玉米抗寒剂的研究与应用提供依据,以耐低温型玉米郑单958和低温敏感型玉米丹玉39为试验材料,研究7种浸种剂预处理对低温胁迫下玉米种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:7种浸种剂均对郑单958和丹玉39玉米种子的耐冷性产生影响,不同程度提高了种子低温条件下的各项萌发指标,15%聚乙二醇(PEG)和1mg/L脱落酸(ABA)显著提高低温胁迫下2个品种的发芽率、发芽势和发芽指数。其中,PEG浸种对郑单958低温萌发的促进效果最好,发芽率、发芽势和发芽指数分别提高35%、45%和52%。ABA浸种对丹玉39低温萌发的促进效果最好,发芽率、发芽势和发芽指数分别提高44%、42%和52%。10mmol/L氯化钙(CaCl_2)对株高、鲜重等幼苗生长具有较好的促进作用,可使郑单958幼苗的株高和鲜重提高60%以上,丹玉39幼苗的株高和鲜重提高30%以上,有利于壮苗。     

低温冷害对不同玉米种子萌发及α-淀粉酶活性的影响

东北地区玉米春季播种时，常有“倒春寒”现象，低温冷害频发会造成玉米减产，针对这一问题，选择黑龙江省不同积温带种植的玉米杂交种为材料，以25℃为对照，以15和8℃为低温胁迫处理，研究低温冷害对不同玉米品种种子萌发特性和α-淀粉酶活性的影响。结果表明，低温冷害显著影响各品种种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和α-淀粉酶活性，表现为25℃>15℃>8℃。不同玉米品种抗低温能力差异显著，其中福玉208、中邦9号、呼单1779三个品种受温度影响较大，齐禾401、京农科728、嫩单19、富尔116、嫩单35这些品种抗低温能力较好。     

低温对高纬度半干旱区玉米主栽品种种子萌发特性的影响

以19个高纬度半干旱区玉米主栽品种为试材,研究低温冷害对各品种玉米种子萌发特性的影响.结果显示,随着温度的降低,各品种的发芽率、发芽势、发芽指数均有不同程度的降低.其中依安县吉单407、保收606,肇东市联达F085、富尔1号,肇州县泽农9号、五洲102这6个品种的发芽率、发芽势、发芽指数均受低温的影响较大.     

不同包衣制剂对低温胁迫下不同熟期春玉米发芽和出苗的影响

针对东北春玉米春季低温冷害频发的问题,选取了4个不同熟期的玉米品种为试材,首先在低温4、5、6、7℃确定参试品种芽期及低温胁迫处理的临界温度,然后配制植物激素类、抗生素类以及植物激素和抗生素混合的11种制剂组合,在低温胁迫处理下测定玉米的发芽率、发芽势、发芽指数等指标,以筛选出高效的耐低温制剂。结果表明:通过对4个发芽指标的比较,确定临界温度为5℃;11个制剂中芸苔素混剂可以提高4个品种的各发芽指标及田间出苗率,综合抗冷剂988及水稻抗冷剂则均表现为抑制作用;田间试验中早熟品种庆单9号对耐低温包衣制剂的响应好于晚熟品种先玉335。     

耐冷玉米自交系的筛选

耐冷玉米自交系是耐冷玉米品种选育的关键,为提供耐冷玉米品种的选育材料,以不同遗传背景的100份玉米自交系为试验材料,通过发芽期耐冷性筛选、幼苗期耐冷性筛选、低温下相对电导率测定、低温下抗氧化保护酶活性分析等试验,筛选得到相对耐冷性强的玉米自交系4份。     

玉米幼苗低温诱导蛋白的鉴定

研究以25℃为对照,以5℃低温胁迫处理,对水浸种和0.5%CaCl2浸种发芽培养的玉米幼苗进行蛋白电泳分析。蛋白质电泳扫描图谱分析结果表明,5℃低温诱导的玉米幼苗,24,48,96h均能合成新的诱导蛋白。     

玉米种质苗期耐冷性状的遗传分析

早春低温冷害是黑龙江省主要的自然灾害之一,已成为影响玉米产量水平提高的重要因素.选择了不同耐冷玉米种质8份,按Griffing II的设计组配,分析低温逆境下玉米出苗及幼苗期性状的遗传规律.相关分析表明,相对出苗指数、相对出苗率、相对苗干重、相对根干重两两相关,相对出苗率与相对根总长相关,上述性状适合作为玉米幼苗耐冷性鉴定的指标.不同亲本的GCA方差、不同组合的SCA方差在相对出苗率、相对发芽指数、相对苗干重、相对根干重、相对根总长等性状上的差异显著.非加性基因效应在相对出苗率、相对发芽指数、相对苗干重、相对根干重、相对根总长中起到重要作用,且狭义遗传力普遍较低,各性状均低于50%,高低次序为相对发芽指数＞相对出苗率＞相对根干重＞相对苗干重＞相对根总长,上述性状选择适宜在中晚代进行选择.     

玉米发芽过程中酶系最适条件的确定

[目的]系统研究玉米在发芽过程中的3种酶活力的变化,确定玉米最佳发芽条件。[方法]以玉米为原料,通过正交试验,研究发芽温度、发芽时间和含水率对玉米发芽过程中酶活力的影响,在确定最佳发芽条件下比较各种酶活力的变化趋势。[结果]正交试验表明,玉米最佳发芽条件为:发芽温度25℃,发芽时间6 d,含水率46.1%。玉米α-淀粉酶活力主要在发芽阶段形成,发芽促进了α-淀粉酶活力的快速增长直至达最高值;-β淀粉酶活力随发芽进行缓慢增加至最大值;纤维素酶活力也随着发芽进行缓慢增加至最大值。[结论]-α淀粉酶、-β淀粉酶和纤维素酶酶活力都呈现随着时间的变化先增大后减小的趋势,最大值均出现在第5天前后。     

低温胁迫下高羊茅种子发芽特性研究

采用4个高羊茅品种,研究了高羊茅种子在低温胁迫和常温下的发芽特性。研究发现,在低温胁迫下,陈种子的发芽为线性趋势,而新种子的发芽为指数趋势。低温对高羊茅种子发芽速率有明显减缓作用,而对发芽率影响不大。研究还发现,高羊茅种子萌动开始后的2～3天发芽速率最高,在这个时期保持良好的发芽环境对将来的成苗至关重要。     

硒对玉米种子吸胀期间生理特性和种子发芽能力的影响

【目的】为了探讨硒引发对玉米种子生理生化特性及发芽的影响.【方法】以‘联丰20’和‘郑单958’两个玉米品种为材料,种子经75μmol/L硒酸钠引发48h,在5℃下低温吸胀不同时间(0、12、24、36和48h),测定玉米种子吸胀中的发芽及生理指标.【结果】硒引发处理玉米种子,不仅能提高低温胁迫期间种子内过氧化物酶(POD)活性,增加了可溶性糖(WSC)、脯氨酸(Pro)和种子浸出液的核苷酸含量,同时也显著提高了发芽率、缩短了平均发芽时间.低温吸胀48h后,与对照相比,75μmol/L硒酸钠引发处理分别使‘联丰20’和‘郑单958’种子的平均发芽率提高了28%和14%,平均发芽时间缩短了7.68h和5.76h.【结论】75μmol/L硒酸钠引发处理可以提高玉米种子吸胀期间各项生理特性,同时也增强了低温胁迫下种子的发芽能力.     

玉米杂交种芽苗期耐寒性的鉴定

对14个玉米杂交种发芽期和苗期的耐寒性进行了鉴定,在常温和低温胁迫下分别测定了发芽率、平均发芽时间、苗高、根长、苗干重和根干重,并以各性状的相对值作为耐寒性的评价指标。结果表明,在低温胁迫下,耐寒杂交种的根干重未下降。通过聚类分析,将杂交种分成了耐寒、中等耐寒和低温敏感3大类,郑单958、纪元1号、浚单20耐寒性强,津北288和高优1号耐寒性弱,其余品种属于中等耐寒。相关分析表明,相对苗高、相对苗干重和相对根干重这三个指标可以作为玉米耐寒性筛选的较好指标。