低钾下不同耐性玉米苗期根形态及钾效率的差异

以耐低钾的玉米自交系90-21-3、91-2和不耐低钾玉米自交系丹937、农大40为试验材料进行盆栽试验,研究低钾胁迫对不同耐性玉米自交系苗期根系形态和钾效率的影响.结果表明:低钾条件下,90-21-3和91-2的根较长,根表面积、根体积、干物质量大,植株的钾含量高;90-21-3、91-2的钾吸收效率显著高于丹937、农大40,而钾利用效率差异不显著.相对于不耐低钾自交系丹937和农大40,耐低钾自交系90-21-3和91-2对缺钾的耐性主要表现在低钾条件下,根系具有较强的钾吸收能力.     

玉米苗期耐低钾能力比较

选择玉米耐低钾自交系J6-1、较耐低钾自交系N40和不耐低钾自交系丹937,在5个不同钾素浓度水平下对其幼苗性状和钾素作用指数进行比较.结果表明,随着钾素水平的升高,3个自交系的衰老叶片数、株高、叶面积、干重和叶绿素的钾素作用指数随之变化;变化最大的为丹937,其次为N40.这些性状指数在一定程度上反映了不同玉米的耐低钾能力,其中以干重、叶面积和株高的钾素作用指数最为明显,是较为理想的耐低钾筛选鉴定指标.     

玉米自交系对低钾胁迫耐性的差异

采用耐低钾的玉米自交系T和一般的自交系C,以4水平钾浓度的水培方法进行对照研究。结果表明,在高钾情况下,两自交系干重几乎相同,随着钾浓度的下降,自交系T的干重明显大于自交系C:;随钾浓度的下降,自交系C缺钾症状加重,而自交系T除一K处理外均无缺钾症状;缺乏钾素。自交系C的主根伸长增加及冠/根比下降程度比自交系T明     

钾肥对玉米光合、荧光特性及钾素吸收效率的影响

本试验以21份不同玉米自交系为基础材料,通过钾素吸收效率的聚类分析将供试材料分为钾高效型、钾中效型和钾低效型三类。以三种不同钾素吸收效率类型玉米自交系为材料,采用大田试验,研究了施用钾肥对不同钾素吸收效率类型玉米自交系光合、荧光特性和钾素吸收效率的影响。结果表明,与不施钾水平相比较,在施钾水平下,玉米自交系穗位叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、可变荧光、最大荧光产量、最大光化学效率、籽粒钾素积累量、钾含量和钾素吸收效率均显著升高,胞间CO₂浓度和初始荧光显著降低。可变荧光和最大荧光产量的升高,以及初始荧光的降低显著增加净光合速率,进而提高钾素吸收效率。不施钾水平下,钾高效型玉米自交系钾素吸收效率、光合特性和荧光特性降低程度较小,说明钾高效型玉米自交系在低钾胁迫下维持钾素营养、光合及荧光特性的能力较强,这为下一步钾高效型玉米材料的选育提供理论基础。     

耐低钾玉米自交系延缓叶片衰老的生理特性

以典型的耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系D937为试材,采用大田试验,研究了生育后期低钾胁迫对不同自交系叶片持绿性、叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数、烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和NAD激酶(NADK)活性、保护酶活性的影响,探讨耐低钾玉米延缓叶片衰老的生理特性。结果表明,低钾胁迫持续到生育后期,90-21-3与D937相比,叶片持绿时间长,叶绿素含量下降缓慢,叶片净光合速率(P_n)高;胞间CO₂浓度(C_i)和气孔限制值(L_S)上升幅度小;F_PSII、F_v、F_m高,而F_o明显低;PEPC和NADK活性高;MDA含量上升缓慢且维持较低水平;抗氧化酶SOD、POD和CAT活性相对较高。低钾胁迫下,90-21-3自交系延缓叶片衰老的原因可能为持绿性较好,延长了叶片功能期;光合能力强,受光抑制程度较轻;NADK活性稳定,为光反应提供电子受体NADP,同时PEPC活性较高,暗反应又能固定相对较多的CO₂,从而保证了CO₂的供应;光反应和暗反应的协同,使90-21-3自交系具有相对较高的光合速率,同时抗氧化酶又具有较高的活性,可有效清除活性氧。     

玉米不同基因型对钾营养胁迫的反应

在低钾土壤上，采用土培苗期和全生育期试验相结合的方法对10个不同玉米基因型的钾胁迫反应进行研究。结果表明：不同玉米基因型对钾胁迫反应存在明显差异。在缺钾条件下，不同玉米基因型的缺钾程度、地上部干重、根系干重、根冠比、植株钾浓度、钾吸收量和籽粒产量都呈下降趋势。且敏感型基因型GD6，GD19下降幅度比迟GD18,GD4在。耐低钾能力差的品种对钾肥反应敏感，相对地上部干重及相对钾吸收量的相关系数分别为0．9653**，0．6806^**,0.6325^*。故玉米基因型苗期缺钾可见症状可作为初步筛选指标。试验鉴定出GD4和GD18不仅耐低钾能力强，且在缺钾和正常供条件下，其生物学产量和籽粒产量都较高。可见，这两个基因型是进行玉米耐钾胁迫遗育种的育好材料。     

水稻耐低钾基因型筛选的研究

试验证明，水培筛选杂交稻和粳稻耐低钾基因型是可行的，筛选的适宜时期分别为八叶期和五叶期，适宜Ｋ＾＋浓度分别为３ｍｇ／Ｌ和１０ｍｇ／Ｌ；耐低钾基因型和不耐低钾基因型和差异主要在于前者吸收土壤非交换性钾能力强和钾素利用效率高。     

田间低钾对不同穗型水稻钾的吸收和利用效率的影响

选用典型直立穗型水稻品种沈农265和半直立穗型品种辽粳294为试材,研究两品种干物质积累、钾素吸收和利用效率的差异。结果表明:田间低钾条件两品种的产量和生物量都减少,其中半直立穗型品种辽粳294减少的较多。分蘖-抽穗期是两品种钾素积累高峰期,积累钾量达到全生育期积累量的2/3左右,抽穗前半直立穗型品种辽粳294积累的多,抽穗后相反,表明直立穗型品种沈农265生育后期吸收养分数量多,根系活力强。直立穗型品种钾效率高,耐低钾能力强,耐低钾能力达到一级指标。     

黄淮海玉米自交系氮利用效率相关性状分析

为了阐明不同玉米自交系间氮效率差异特征,筛选优异的氮高效种质,改良玉米的氮素利用效率,为玉米氮高效育种方面的研究奠定基础.以平均产量和氮效率为评价指标并结合抽雄期、散粉期、成熟期、株高、穗位等二级性状,对25份目前在黄淮海应用的核心种质和自育玉米自交系材料进行相关性分析及氮利用效率评价.相关性分析结果表明,氮效率在2种不同的氮处理条件下与散粉-吐丝间隔期、平均产量都呈极显著正相关,与株高分别呈显著和极显著正相关,即3个性状可作为评价玉米自交系材料氮效率高低的指标.方差分析结果显示,在低氮和高氮条件下,散粉-吐丝间隔期、平均产量及株高均存在极显著的差异.将高氮条件与低氮条件下的平均产量进行分析并结合株高和散粉-吐丝间隔期等二级性状,鉴定出郑58、WK858和9058这3个玉米自交系材料可在氮高效育种中作为供体亲本来改良玉米的氮素利用效率.丰富了氮高效种质资源,评价了不同玉米材料的氮素利用效率,揭示了不同材料对氮素的反应程度,为氮高效育种提供材料以及自交系的选育和合理的利用肥料提供理论基础和技术支撑.     

遮光胁迫对玉米植株性状的影响研究

以8个玉米自交系为供试材料,采用2因素裂区设计,在玉米苗期到成熟期遮阴（遮光率为90%）,研究玉米自交系的耐阴性及其在遮光胁迫条件下的植株性状的变化。结果表明：参试材料耐阴湿的程度从高到低为：06CIn967-11>06CIn892-2>06CIn967-4>06CIn892-11>06CIn891-4>06CIn891-15>06C984-2>06C9 84-8,其中,同一来源的自交系耐阴性差异不显著,不同来源的自交系耐阴性有一定差异;在弱光下,玉米材料的雄穗分化、植株和叶片的生长受到了极显著抑制,不同基因型材料的植株性状对遮光的反应也不同;遮光对不同性状的影响不同,对雄穗分化的影响最大。因此可以根据不同材料性状的变化来筛选耐阴材料。     

磷铝耦合胁迫对玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响

为明确磷铝耦合胁迫对不同玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响,了解玉米耐低磷与耐酸铝之间的相互关系,以不同来源的8个玉米自交系作为试验材料,采用土培方法,研究不同磷、铝条件下玉米苗期生物学性状以及吸收利用P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Al等元素的特性。结果表明,玉米在耐低磷和耐酸铝特性方面存在基因型差异,自交系99320和99180既耐低磷又耐酸铝,低磷及酸铝胁迫下,这两个自交系具有较高的相对干重,99239、99327耐低磷但不耐酸铝,99003耐酸铝但不耐低磷,99152对低磷、酸铝均敏感。低磷抑制玉米对P、K、Ca、Mg的吸收。酸铝胁迫使各自交系吸收Ca、Mg、P、K、Fe的量显著下降,但加磷可缓解酸铝毒害,使各自交系吸收P、K、Fe的量有所增加。酸铝胁迫下,玉米各自交系植株地上部铝累积量与耐酸铝能力无相关关系。     

淹水胁迫下玉米自交系苗期的形态生理差异

以35份适应长江中下游种植的玉米自交系为材料,研究了淹水胁迫对玉米苗期生长的影响,评价了玉米自交系苗期耐涝性差异。结果表明：淹水胁迫对玉米形态和生理指标有显著影响。主成分分析表明：叶绿素含量（SPAD）、叶面积、株高、根干物重、茎干物重、叶干物重和总干物重的耐涝指数在4个主成分中占比重较大;总干物重、叶干物重、茎干物重、根干物重和叶面积的耐涝指数可以作为耐涝基因型筛选的指标。采用聚类分析将35份玉米自交系分为3类,其中敏感型17个、中间型6个和耐涝型12个。     

玉米自交系苗期耐酸的生物学和营养学特性

以13个玉米自交系为材料, 在红土(pH4.24)和潮土(pH7.95)两种土壤条件下, 对玉米苗期的生物学和营养学性状进行了比较研究。 结果表明, 耐酸玉米自交系的苗期耐酸特性表现在生长速度较快、 叶色较绿、 干重累积较多, 对钙的吸收效率较高, 能抑制锰过量的毒害。 与国外引进的已知耐酸自交系比较, 不同玉米自交系对酸性土     

不同耐铝性玉米基因型根际营养元素状况的差异

采用根箱分室土培方法,研究了两个不同耐铝性玉米自交系在两种不同pH土壤根际的营养状况。结果表明,两自交系根际Al、P、Ca等元素的含量和分布不同。酸性土壤根表附近土壤Al含量明显高于远根际区域,耐铝自交系根际土壤铝的含量显著高于敏感自交系。中性土壤上两自交系距根表0-4cm区域为一典型的P耗竭区,而酸性土壤上P耗竭区相对较小,在距根表0-2.5cm范围。酸性土壤上耐铝自交系距根系1-2.5cm区域P含量较高,对P的活化能力相对较强。酸性土壤根系附近Ca含量显著低于中性土壤。耐铝自交系根系对Ca、Mg的吸收能力相对较强,在酸性土壤的0-2.5区域形成一明显的Ca耗竭区。     

水稻耐低钾变异后代的根系生理研究

以室内苗期低钾介质中筛选出的10个耐低钾变异后代和其对应的5个接受外源DNA导入的水稻亲本为材料,比较研究在正常钾和低钾两个水平下的根系生理,发现在低钾条件下耐低钾后代的根长、根干重均比其受体要大,根系活力比其受体要强,表现出受缺钾影响较小的特性。     

非生物胁迫对玉米杂交种及其亲本自交系产量性状的影响

以抗逆性较强玉米杂交种郑单958及其亲本(郑58、昌7-2)和抗逆性较差的杂交种陕单902及其亲本(K22、K12)为材料, 在不同种植密度(45 000株 hm^-2和75 000株 hm^-2)、施氮量(112.5 kg hm^-2和337.5 kg hm^-2)和灌水量(正常灌水和前期干旱控水)条件下, 分析了2个杂交种及其亲本产量及相关生理特性的变化规律。结果表明, 在非生物胁迫条件下(高密度、低氮和前期干旱控水), 与陕单902相比, 品种郑单958叶面积指数、SPAD值、花后干物质积累量和产量的中亲优势值分别增加18%、9%、28%和22%; 与陕单902亲本(K22、K12)比, 郑单958亲本(郑58、昌7-2)叶面积指数、SPAD值、花后干物质积累量和产量的中亲值分别增加45%、36%、51%和45%; 郑单958产量的中亲值和中亲优势显著高于陕单902, 且中亲值增幅高于杂种优势值。玉米杂交种郑单958较陕单902增产的同时, 增强了对非生物逆境适应的能力。玉米杂交种的抗逆性来自亲本自交系。玉米杂交种抗逆性强在于增强了花后叶片光合能力(较高的LAI和SPAD值), 促进了花后干物质积累。     

Development Traits Affecting Time to Low Ear Moisture in Maize

A diallel cross of six inbred lines of maize (Zea mays L.) from the Corn Belt of the USA and one inbred line (NZ1A) with characteristics of maize from the highlands of Mexico was grown in a cool, temperate environment. The objective was to investigate interrelationships and combining abilities of plant development traits likely to influence the time required to reach low ear moistures in the field. The traits were days to silking, days to physiological maturity, ear moisture at physiological maturity, grain filling duration and ear drying rate after physiological maturity. Grain yield and grain moisture at harvest were also considered. Differences among the hybrids of this diallel cross for ear and grain moisture at the usual harvest time were largely determined by differences in ear drying rate after physiological maturity, and not by differences in days to silking, days to physiological maturity, or in ear moisture at physiological maturity. General combining ability (GCA) effects were much larger than specific combining ability (SCA) effects for all traits. NZ1A had positive GCA effects for grain filling duration and negative GCA effects for ear moisture at physiological maturity which were outside the range of the Corn Belt lines suggesting that this line, or similar Mexican germplasm, could be useful for developing hybrids with high grain yields and low ear moistures at harvest in cool, temperate environments.     

不同氮效率玉米自交系对氮素供应的反应

以对氮反应有典型差异的玉米自交系自330和陈94—11为材料,研究了不同供氮水平对其生物量和氮素吸收、利用的基因型差异。结果表明,植株的株高、叶片数、氮浓度、含氮量以及地上部生物量随着供氮水平的降低而降低,但根系的生物量、根冠比和氮素的根冠比却呈上升趋势。自330在氮素胁迫的条件下,具有较高的耐低氮能力。两个基因型玉米自交系吸氮量表现出的差异不是由于其氮含量造成的,而是由于根系生物量的差异造成的。