玉米籽粒胚乳细胞相关性状的杂种优势研究

为了解析玉米粒重性状杂种优势的产生原因,对籽粒胚乳细胞数目、细胞大小开展了研究。以玉米品种‘郑单958’‘、先玉335’及其亲本为试验材料,分析了杂交种与亲本在单籽粒重量、单籽粒胚乳细胞数目及胚乳细胞面积的杂种优势关系。结果表明,‘先玉335’和‘郑单958’胚乳细胞数目的中亲优势分别为40.81%和36.03%,超亲优势分别为33.09%和23.82%;百粒重的中亲优势分别为27.22%和28.89%,超亲优势分别为19.72%和18.34%;而胚乳细胞面积的中亲优势分别为-44.42%和-24.79%,超亲优势分别为-45.75%和-37.30%。单籽粒胚乳细胞数目与粒重呈极显著正相关,相关系数为0.796。综上所述,玉米杂交种籽粒的胚乳细胞数目多于亲本是粒重杂种优势产生的重要原因,选育籽粒胚乳细胞数目多的自交系进行杂交组配利于提高杂交种的粒重。     

不同玉米品种子粒脱水速率研究

以郑单958、先玉335、农华101、登海11、中单909、正大12为研究材料,研究了子粒、苞叶、穗轴含水量及其脱水速率。结果表明：不同品种间的子粒、苞叶、穗轴含水量差异极显著,不同品种间的子粒脱水速率差异极显著。子粒含水量与苞叶、穗轴含水量呈极显著正相关,相关系数分别为0.777和0.267,苞叶含水量与穗轴含水量呈极显著正相关,相关系数为0.312。先玉335、农华101在子粒脱水前期较其他品种脱水快且快速脱水时间长,收获时（9月24日）的子粒含水量分别为25.40%和26.58%;符合机械收粒的标准,可作为机械收粒的备选品种。     

玉米果穗乳熟期水分运动变化

旨在明确玉米果穗乳熟期穗轴、籽粒、苞叶、穗柄水分运动变化。本文利用生育期一致，乳熟期籽粒脱水速率差异的品种‘先玉696’、‘合玉29’为供试材料，采用烘干减重法（《ISTA水分测定手册》2007）测定乳熟期穗轴、苞叶和籽粒含水量与不同时期变化量与吸湿法测定穗柄中水分运动，结果显示不同脱水类型品种玉米穗轴、苞叶和籽粒展现出相同的趋势苞叶＞籽粒＞穗轴，先玉696快于合玉29。脱水快品种先玉696表现出随着生育期推移茎秆向果穗输水逐渐下降，苞叶含水量前期快速降低，籽粒含水量下降较快。脱水慢品种合玉29茎秆向果穗输水量高于先玉696并且输水量没有发生变化，苞叶水分降低缓慢，籽粒含水量下降缓慢。本研究也显示籽粒脱水与苞叶、穗轴的脱水速率密切相关。籽粒生理成熟后自然脱水过程中水分并没有由果穗向茎秆转移，茎秆对果穗脱水起负效应，但不同品种输水量和变化量不同（差异不显著）。     

玉米生产上3个主推品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性

以当前玉米生产主推品种郑单958、先玉335和京科968为试验材料, 考察其光合特性、干物质积累与转运及籽粒灌浆特性, 以揭示高产玉米品种的产量形成特性, 为玉米高产生产提供依据。结果表明: (1)产量以京科968最高、先玉335次之、郑单958最低, 京科968分别较郑单958和先玉335高14.55%和7.93%。(2)穗位叶净光合速率和冠层光合能力表现为京科968>先玉335>郑单958, 且吐丝期>乳熟期。京科968吐丝期和乳熟期的穗位叶净光合速率分别比先玉335高7.84%和16.78%, 比郑单958高22.23%和24.44%; 冠层光合能力分别较先玉335高38.77%和58.41%, 较郑单958高50.83%和56.49%。(3)花后干物质积累量、转移量、干物质转运率和干物质转运对籽粒贡献率均以京科968最高, 分别比先玉335高13.72%、21.20%、6.32%和4.77%, 比郑单958高31.87%、39.96%、18.49%和10.42%。(4)籽粒灌浆参数在不同品种间存在较大差异, 京科968与先玉335的平均灌浆速率(0.73和0.75 g 100-grain^-1 d^-1)相当, 且均高于郑单958 (0.67 g 100-grain^-1 d^-1); 活跃灌浆期以郑单958 (53.69 d)最长、京科968 (51.02 d)次之、先玉335 (48.95 d)最短。(5)相关分析表明, 产量与净光合速率显著正相关, 与花后干物质积累量及转运率极显著正相关。京科968具有较高的光合效率、花后干物质积累量及转运率、灌浆速率及较长的灌浆持续期, 是较郑单958和先玉335高产的重要原因。     

低温和土壤偏干对玉米发芽的影响试验研究

以玉米品种‘郑单958’、‘吉单50’、‘利民33’和‘先玉335’为试验材料,研究低温过程和土壤偏干对玉米发芽的影响。利用人工气候室结合土壤相对湿度调控,对4种品种试验样本发芽过程进行低温和土壤水分不足胁迫试验。结果表明：与温度适宜条件相比,当平均气温低于10℃且超过5 d,土壤偏干相对湿度在50%～60%时,4个品种发芽天数延长3～9 d。试验数据表明低温对玉米开始发芽及达到100%发芽率的不利影响强于土壤轻度偏干;低温过程和土壤偏干并发对玉米发芽的影响比低温或缺墒单一灾害更为严重。低温和土壤偏干对不同玉米品种影响有一定差异,在抗低温性状上,‘先玉335’>‘郑单958’>‘利民33’>‘吉单50’;在抗旱性状上,‘先玉335’>‘郑单958’、‘利民33’>‘吉单50’;在抗低温和干旱耦合影响的性状上,‘郑单958’>‘先玉335’>‘利民33’>‘吉单50’。     

不同类型玉米品种成熟期籽粒含水量及抗倒性研究

玉米成熟期籽粒含水量和倒伏率直接影响玉米机械化收获的效率。为发掘适合机械化收获的玉米品种,本研究以29 个玉米杂交种为试验材料,利用便携式探针水分测定仪对玉米收获期籽粒含水量进行数据测定与矫正分析,并对田间倒伏情况进行调查。研究表明：先玉 335 类品种平均含水量最高（22.44%）,郑单 958 类品种成熟期平均含水量最低（21.49%）;从倒伏率上看,郑单 958 类品种平均倒伏率最低（4.77%）,热带品种平均倒伏率最高（26.14%）。综合成熟期含水量（18%~25%）和倒伏率（≤ 3%）,适宜机械化收获的品种是 NHY1504、ND678、中单 831、G031、LD7143。     

玉米新品种‘中科玉505’的选育及相关商业育种问题探讨

通过对玉米新品种‘中科玉505’特征特性的分析,为该品种在生产上的大面积推广提供数据和理论依据。以此为基础,结合选育过程的体会,以期为玉米商业育种体系构建提供一定的思路和方法。以自选系CT1668为母本、CT3354为父本组配选育而成的玉米新品种‘中科玉505’,基于国家和省级区域试验试多年多点数据,对其产量表现及其农艺性状、抗旱性、耐高温性、耐密性、籽粒品质和青贮的饲用品质进行分析。结果表明：该品种产量比对照种‘先玉335’平均提高3.4%,‘郑单958’平均提高8%以上,在穗长、穗粗、行粒数、单穗粒重和出籽率等穗部性状优于对照;抗旱性达到“极强”标准,耐高温性达到“中等”水平,同对照‘郑单958’相当;籽粒容重746 g/L,粗蛋白含量10.1%,粗脂肪含量3.36%,粗淀粉含量74.26%,赖氨酸含量0.3%;秸秆的相对饲用品质优于‘先玉335’和‘郑单958’。该品种为新型优良玉米杂交种,具备很强的推广前景和价值。在玉米商业育种过程中要特别关注新品种市场安全性评价、制种产量、茎腐病、穗腐病、大小斑病、南方锈病、合理密植与控制倒伏等因素,建立有限回交与大群体逆境筛选相结合的育种方法。     

不同基因型玉米品种灌浆及高产早熟特性研究

为探明不同基因型玉米品种产量、熟期及籽粒灌浆之间的差异，为玉米机收熟期选择提供理论依据。选择‘新单68’、‘新单61’、‘郑单958’三个品种，通过研究其亲本、生育期、品质及籽粒鲜重、体积、干重的变化，并对其产量及产量构成因素进行比较分析。结果表明，‘新单68’亲本早熟性好，籽粒粗淀粉含量高，生育期短，‘新单61’和‘新单68’的籽粒体积均小于‘郑单958’，‘新单61’‘新单68’的籽粒体积没有明显差异。‘郑单958’籽粒干重自授粉平稳增加，‘新单61’、‘新单68’授粉24天内，干重快速增加，之后增速放缓。‘新单68’产量显著高于‘郑单958’，‘新单68’和‘新单61’的含水量显著低于‘郑单958’。总而言之，‘新单68’生育期短，粗淀粉含量高，后期灌浆快，穗轴较细，说明‘新单68’籽粒容易脱水，适宜机械化收获籽粒。     

新型玉米杂交种‘豫单112’的特异性分析

通过分析玉米新品种‘豫单112’的特征特性,以期为该品种的大面积推广提供理论依据。利用二环系法结合单倍体技术选育的优良玉米自交系‘L217’和‘L119A’组配成优良玉米杂交种‘豫单112’,基于两年17个点的区域试验,对其产量、品质以及抗病特性进行分析。结果表明,该品种产量比对照种‘郑单958’平均提高9%以上,在穗长、行粒数、轴粗、穗粒重和出籽率等穗部性状方面优于对照;籽粒容重达782 g/L、粗蛋白12.4%、粗脂肪4.04%、粗淀粉70.84%和赖氨酸0.33%,属优质品种;抗多种主要病害,并在小斑病、弯胞菌叶斑病、矮花叶病等抗性方面明显优于对照;其遗传基础不同于目前生产上大面积利用的杂交种‘郑单958’和‘先玉335’。该品种是新型的强优势玉米杂交种,具有广阔的推广应用前景。     

黑龙江春玉米种植区高产品种籽粒灌浆、脱水特性及产量分析

为了研究不同高产玉米品种在黑龙江春玉米区种植的可行性,以‘先玉335’和‘郑单958’为试材,通过对比分析,探讨2个品种在该地区种植的灌浆和脱水特性。结果表明,‘先玉335’灌浆迅速,生理性脱水快,产量高;‘郑单958’灌浆持续期略长,前期和中期灌浆速率较‘先玉335’慢,但后期灌浆速率和自然性脱水速率都快,产量较高。从气温和降雨特点来看,在黑龙江春玉米种植区部分积温较高地区,可考虑将‘郑单958’作为品种更替及多样化的备选材料。     

不同玉米杂交品种吐丝持续期特性及其对播期的响应

吐丝期是决定玉米产量的关键时期,研究其相关特性,对玉米生产意义重大。为准确分析不同玉米品种吐丝特性的差异及其对播期的响应,于2014年和2015年设置了3个玉米主推品种(郑单958、先玉335和京科968)的3个播期处理(早播:4月10日,中播:5月10日,晚播:6月10日),分析了各个处理间吐丝持续期的差异以及吐丝持续期与雌穗穗长变异及产量构成因素的关系。结果表明:(1)群体吐丝持续期在品种间存在显著差异,表现为先玉335 (9.12 d)郑单958 (8.94 d)京科968 (7.68 d)。随时间推进,玉米每天吐丝的比例与天数为先升高后降低的二次函数关系,每天最大吐丝比例为先玉335 (16.51%)郑单958 (17.07%)京科968 (19.98%)。京科968较郑单958和先玉335呈现吐丝集中,每天吐丝比例较高、吐丝持续期短的特点;(2)吐丝持续期在不同播期间差异显著,郑单958、先玉335和京科968不同播期间的吐丝持续期变幅分别为8.10～9.55 d、7.54～10.53 d和6.65～8.66 d,郑单958的吐丝持续期在不同播期间最稳定(CV=6.57%),其次为京科968 (CV=9.40%),先玉335的吐丝持续期在不同播期间的变化最不稳定(CV=11.68%);(3)吐丝持续期与雌穗穗长的变异系数呈显著正相关,与产量和穗粒数呈显著负相关,与千粒重不相关。播期对玉米吐丝持续期具有显著的调控作用。随吐丝持续期增加,玉米雌穗穗长的变异系数显著增大,群体果穗的整齐度降低,穗粒数显著减少,是玉米产量显著降低的主要原因。     

玉米四交群体穗部性状的相关及通径分析

为了研究玉米穗部性状的分离特征,采用玉米杂交种‘先玉335’的双亲‘PH6WC’、‘PH4CV’和‘郑单958’的双亲‘郑58’、‘昌7-2’杂交组配了四交F₂分离群体,对11个穗部性状进行了表型鉴定,并对其进行了相关分析和通径分析。结果显示：穗部各性状变异系数较大,变异系数为7.68%~96.27%,尤其秃尖长变异系数达到了96.27%;穗粒重与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、粒长、粒厚、轴粗、百粒重呈极显著或显著正相关;行粒数、百粒重、穗行数、穗长和粒厚对穗粒重的直接通径系数为较大正效应,而粒宽和秃尖长为较大负效应。本研究可为玉米穗部性状的改良提供参考。     

不同来源玉米自交系植株性状特征分析

为了获得优良的玉米自交系，从而培育优良的玉米新品种，本研究通过统计分析和聚类分析对211 份不同来源的玉米自交系的11 个植株性状进行分析，并与玉米杂交种‘郑单958’和‘先玉335’的亲本自交系进行比较，从而筛选性状优良的玉米自交系。结果表明，自交系间除第一层气生根数呈显著差异外，其余均为极显著差异；各植株性状的变异系数均较大，其中雄穗分枝数的变异系数最大为27.99%，叶长的变异系数最小为6.04%；聚类分析将211 份自交系划分为9 个类群，G1~G4 类群包含192个自交系，占91%；与优良玉米杂交种‘郑单958’和‘先玉335’的亲本自交系进行比较，筛选出14 个植株性状优良的自交系。总之，本研究采用的211 份不同来源的玉米自交系材料之间遗传差异大，代表类型丰富，研究结果具有代表性。11 个植株性状之间均存在不同程度的相关性。聚类分析筛选出14 个植株性状优良的自交系，可为优良植株性状新品种选育提供参考。     

种植密度对玉米品种植株及籽粒相关性状的影响

为了研究种植密度对玉米产量、植株及籽粒性状的影响,试验选用‘永优1573’、‘永优1593’、‘郑单958’、‘先玉335’等4个玉米品种,设置6万株/hm²、6.75万株/hm²、7.5万株/hm²、8.25万株/hm²、9万株/hm² 5个密度梯度,测定8个产量性状和不同生育期4个植株性状及3个籽粒品质性状的变化规律。结果表明,随着密度的增加,产量先增后降,在7.5万株/hm²时产量最高。株高、穗位、叶面积指数(LAI)逐渐增加,百粒重、单株叶面积(LA)逐渐减小。从拔节期开始,LA、LAI均显著增加,散粉期达到最大值;籽粒灌浆前期百粒重快速增加,植株干物质积累量逐渐减少,LA、LAI降低。籽粒粗淀粉含量(CT)、粗蛋白含量(CP)、粗脂肪含量(CF)受籽粒发育和种植密度的双重影响,品种间差异显著。‘永优1573’的CP较高,‘先玉335’的CT较高,‘郑单958’的CF较高。因此,在一定范围内提高种植密度,配合田间水肥管理措施,可以获得较高的籽粒产量,同时提高籽粒营养品质含量。     

郑单958与先玉335黄淮海北部物候期特点分析

【研究目的】为了实时掌握夏玉米在黄淮海北部生长发育进程,综合评价环境因素对玉米生长发育的影响,调查分析了郑单958与先玉335在北纬37°53′、东经115°42′的物候期特征。夏播玉米郑单958与先玉335播种后6d出苗,生育期间为111d,灌浆期持续66d,叶片展开速率和灌浆速率随温度升高而加速,收获前6d（10月5-11日期间）,郑单958与先玉335产量贡献率分别达6.61%和4.20%。【结论】分析结果认为,黄淮海区域属于一年两熟种植模式,黄淮海北部夏玉米一般不能达到完熟收获。选用中早熟品种,及早抢播、适时晚收,保证玉米充足的有效积温和授粉后充足的灌浆时间可以显著提高玉米产量。     

去苞叶对玉米子粒脱水过程的影响

为明确苞叶层数对玉米子粒脱水过程的影响,2015-2016年以郑单958和先玉335为试验材料,设置乳熟期（授粉后25~26d）不同程度去苞叶处理,分析苞叶层数对子粒含水率的影响。结果显示：（1）去除1层、2层和3层苞叶后,子粒含水率与同一时期不去苞叶对照差异不显著;去除4~6层苞叶后,子粒脱水过程受到不同程度的影响;去除全部苞叶后,子粒含水率在测定期间始终显著低于对照处理,2个品种表现一致。（2）去除全部苞叶后,郑单958和先玉335百粒干重显著下降,降幅为9.77%~13.29%和15.40%~16.37%,而其他去苞叶处理的百粒干重与对照无显著差异。     

穗期高温对玉米子粒灌浆生理及产量的影响

为揭示玉米穗期高温胁迫对子粒灌浆生理及产量的影响,以耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种先玉335为试验材料,研究了第9片叶完全展开至抽雄期高温对玉米子粒灌浆特性、淀粉合成酶活性、激素含量和产量的影响。结果表明,穗期高温处理,郑单958和先玉335的产量分别比对照降低了11.14%和25.40%;2个品种的粒重和灌浆前期的灌浆速率降低,到达最大灌浆速率的时间延迟,灌浆速率最大时的生长量减小,活跃灌浆期延长;灌浆前期子粒淀粉合成酶活性降低;高温对先玉335的影响明显高于对郑单958。高温处理后,2个品种子粒中的生长素、玉米素核苷和赤霉素含量变化趋势一致,均表现为灌浆初期降低,灌浆后期升高,脱落酸含量表现则相反。