人工老化玉米种子活力指标、生理指标与基因组DNA甲基化变异的研究

以玉米单交种郑单958和先玉335为试验材料,采用老化箱加速种子老化。随着种子老化时间的延长,郑单958和先玉335种子的发芽率、发芽指数、活力指数逐渐降低,老化至8 d,种子活力指标降至极低的水平。过氧化物酶、过氧化氢酶活力逐渐降低,电导率、丙二醛含量逐渐升高。MSAP分子标记扩增出2 750条有效峰值,随老化时间的延长,郑单958的CG甲基化水平呈现出逐渐降低的趋势,先玉335的CG甲基化水平逐渐升高。基因组DNA的CHG与CHG+CG甲基化水平变化不规律,郑单958基因组DNA的CHG和CG+CHG甲基化均高于对照,先玉335基因组DNA的CHG甲基化均低于对照。郑单958和先玉335的DNA发生甲基化模式变异,郑单958 DNA的CG去甲基化模式变异高于超甲基化,先玉335DNA的CG去甲基化模式变异低于超甲基化。相关性分析表明,种子的活力指标、生理指标与基因组DNA的CG甲基化相关系数较高。     

不同氮肥模式对夏玉米产量、蛋白质品质和氮素利用特性的影响

以高产玉米品种郑单958和先玉335为供试材料,在大田生产条件下设置4个施氮水平,研究不同氮肥模式对两个高产玉米品种子粒产量、蛋白质产量及氮素利用特性的影响。结果表明,两个玉米品种子粒产量随施氮量的增加显著增加,均以240 kg/hm~2处理最高,先玉335子粒产量显著高于郑单958;两个玉米品种子粒蛋白质含量及其产量随施氮量的增加显著增加,先玉335的蛋白质含量及其产量均高于郑单958;两个玉米品种氮素利用效率、氮肥生产效率和氮肥农学利用效率随施氮量的增加而显著降低,均以180 kg/hm2处理最高,先玉335的氮素利用效率、氮肥生产效率和氮肥农学利用效率均高于郑单958。综合分析认为,两个玉米品种均以240 kg/hm~2处理可以同步协调实现较高的子粒产量、蛋白质含量和氮素利用效率,获得产量、品质和高氮素利用效率的协调统一。     

种子吸水速率对玉米种子活力测定的影响

以农大108、先玉335、郑单958和中农大4号为材料,采用划伤种皮及改变发芽时种胚的摆放位置两种处理,测定吸水速率和活力,研究吸水速率对种子活力检测的影响。结果表明,不同玉米品种吸水速率和活力水平不同,两者之间没有明显的相关性。对于同一品种,划伤种皮及种胚朝下处理,吸水速率加快,可显著提高种子的活力指数、幼苗长度等检测值。中农大4号划伤种皮后活力指数提高0.229,苗长增加0.7 cm;郑单958种胚朝下处理,活力指数提高3.563,苗长增加2.95 cm。在进行种子活力检测时,应充分考虑到种皮透性对检测结果的影响,玉米种子采用纸上发芽时,应统一使种子的胚接触发芽纸,检测到的种子活力才更加准确可靠。     

不同产量潜力玉米品种群体生理参数研究

以紧凑型高产潜力玉米品种先玉335、郑单958和普通平展型玉米品种豫玉22、农大518为试验材料,对其群体叶面积指数、光合势、净同化率、干物质积累量及产量在全生育时期内的动态进行分析。结果表明,两个高产潜力玉米品种的群体叶面积指数、光合势和干物质积累总量均高于平展型玉米品种;群体光合生产率在不同生育时期表现不同,生育前期豫玉22和农大518的净同化率高于先玉335和郑单958,出苗90d后呈现相反趋势;产量与吐丝后干物质积累量呈现显著正相关,与各群体生理参数并非全部呈现显著差异。作物产量的形成过程是数量性状和质量性状的综合作用结果,最佳产量水平群体不是某项生理指标的突出表现,而是决定于各项生理指标的适度。     

不同施氮水平下郑单958和先玉335产量特征比较研究

以玉米品种郑单958和先玉335为试验材料,对不同施氮水平下超高产玉米产量及产量构成因素的比较研究。结果表明,郑单958的百粒重高于先玉335,产量和穗粒数低于先玉335。郑单958和先玉335产量随施氮量的增加均呈单峰曲线变化,拟合系数达极显著水平(P<0.01);不同施氮水平下先玉335产量高于郑单958,差异均达显著水平(P<0.05)。     

低温胁迫对不同基因型玉米种子萌发特性的影响

以不同基因型玉米生产品种郑单958、先玉335、京科968和京农科728为试验材料,研究适温和低温胁迫下玉米种子萌发过程中发芽势、发芽率、芽长、根长、种子a-淀粉酶及保护酶活性等的变化,探讨低温胁迫对不同基因型玉米品种种子萌发特性的影响。结果表明,在25℃适温和10℃低温胁迫条件下,京科968和京农科728的发芽势和发芽率均高于郑单958和先玉335;在10℃低温胁迫下,京科968、京农科728的发芽势、发芽率显著高于郑单958和先玉335。10℃低温胁迫条件下,京科968和京农科728的芽长和根长显著高于郑单958和先玉335;在25℃适温条件下4个参试玉米品种的芽长和根长差异不显著。2个温度处理条件下,京科968和京农科728种子的α-淀粉酶、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于郑单958和先玉335,在10℃低温胁迫条件下优势更明显;丙二醛(MDA)含量在品种间呈相反趋势。在低温胁迫下,京科968和京农科728表现出较强的耐低温萌发能力。     

砂姜黑土区玉米氮磷钾吸收利用的基因型差异

以郑单958、先玉335、郑单538、豫单606这4个品种为试验材料,在河南省西平县试验基地,通过2015、2016年的大田试验探讨玉米氮磷钾吸收利用的基因型差异,研究河南省砂姜黑土区玉米丰产高效精准施肥问题。研究表明,各玉米品种之间因基因型差异,对养分的肥效特性不同,进而造成玉米产量的差异。根据各品种的肥效特性进行针对性的因种施肥,郑单958和先玉335主要以钾肥为主,豫单606主要以补充氮肥为主,郑单538主要以磷肥为主。     

高产玉米新品种登海661的高产特性研究

通过不同玉米品种比较,研究玉米新品种登海661的高产特性,为超高产玉米育种和栽培提供科学依据。结果表明,登海661的穗大、粒重,单株子粒产量高,分别较郑单958和农大108高25%和30%;干物质积累量大,与郑单958和农大108的差异主要表现在花后;叶面积指数高值持续期较长,在生育后期下降速度慢。登海661的株高、穗位高分别较郑单958和农大108低18.53%、22.68%和51.97%、48.03%,穗高系数显著低于郑单958和农大108;穗部及上下两节间较短,抗倒伏,耐密植。     

郑单958与先玉335子粒脱水特征研究

以目前我国种植面积最大的玉米品种郑单958和先玉335为试验材料,对其子粒脱水情况及相关因素进行初步分析。研究结果表明,子粒含水率与脱水速率均随生育进程的推进不断降低,但两个品种差异明显。生理成熟时,郑单958子粒含水率为27.19%~30.51%,先玉335为24.61%~26.78%,较郑单958低2.58~3.73个百分点。含水率稳定时,郑单958和先玉335的子粒含水率分别为21.77%和16.96%,先玉335较郑单958低4.81个百分点。郑单958的子粒脱水速率低于先玉335,调查范围内该品种子粒含水率均高于先玉335。相关分析显示,子粒含水率变化与苞叶、穗轴的含水率变化呈极显著正相关,与穗柄含水率变化无相关性,苞叶和穗柄的含水率品种间差异不显著,穗轴含水率则有明显的品种间差异。     

河北省夏玉米耐低氮基因型筛选及其评价

选用20个玉米品种为供试材料,设置低氮和高氮2个氮水平(0、240 kg/hm~2),测定其农艺性状和产量性状等,利用模糊隶属函数和主成分分析法评价20个玉米品种的耐低氮特性。结果表明,根据两个氮水平下相对值变异系数大小,筛选出相对秃尖长、相对保绿度、相对ASI、相对SPAD值和相对单穗粒重5个性状作为玉米耐低氮能力的主要筛选指标。根据子粒产量和耐低氮综合指数散点分析图结果,筛选出5个高产耐低氮基因型,4个高产低氮敏感基因型,6个低产低氮敏感基因型。确定先玉335、先玉688、郑单958、蠡玉86和伟科966为高产耐低氮基因型;蠡玉68、华农887、华农138、京英NK971、极峰2号、极峰30为低产低氮敏感基因型。     

玉米杂交种种子活力与成熟度关系

以早熟杂交玉米品种新玉29号、新玉35号以及晚熟品种郑单958和先玉335种子为材料,测定授粉后不同时期种子发芽指数、活力指数、田间出苗率,分析种子活力与成熟度的关系。结果表明,在新疆地区早熟玉米品种在授粉后45~48 d(黑层出现前3~6 d)、含水量29.1%~34.3%时收获可获较得高活力种子;晚熟品种在授粉后54~57 d(黑层出现前3~6 d)、含水量34.7%~38.1%时收获可获得高活力种子。     

辽宁制种基地玉米杂交种种子收获期与种子活力关系

2013~2015年,以马齿型玉米杂交种郑单958(郑58×昌7-2)、辽单565(中106×辽3162)和硬粒型玉米杂交种先玉335(Ph6wc×Ph4cv)为试材,在辽宁地区进行杂交制种。在授粉后35 d后每隔3 d不同收获期采集果穗,对不同品种、不同收获期种子子粒水分、百粒重、标准发芽率、人工加速老化、冷发芽及田间出苗率进行比较研究,评价种子活力。结果表明,在辽宁地区制种,辽单565在授粉后44~53 d收获的种子能够达到较高的活力水平;郑单958在授粉后47~56 d收获能够达到较高的活力水平;先玉335在授粉后44~56 d收获能够达到较高的活力水平。比目前生产收获期提前10 d左右收获,可有效回避天气灾害对玉米种子质量的影响。     

种植密度对3个紧凑型玉米品种抗倒伏性和产量的影响

以郑单958、先玉335、浚单20为材料,研究不同密度下3个紧凑型玉米品种抗倒伏性和产量的影响。结果表明,随着密度增加,3个玉米品种的倒伏率逐渐升高,平均倒伏率浚单20先玉335郑单958。随着密度增加,玉米株高、穗位高、穗高系数均逐渐升高,玉米倒伏率与穗位高呈极显著正相关,与株高和穗高系数相关性不显著。玉米茎秆穿刺强度随着节位的上升呈下降趋势,随着密度增加,茎秆穿刺强度逐渐降低,不同密度下每一节的穿刺强度均为先玉335郑单958浚单20,不同节间的穿刺强度表现为第二节第三节第四节第五节第六节。随着密度增加,玉米穗行数、穗粒数和百粒重均呈降低趋势,行粒数在不同品种间表现不同,郑单958和先玉335均呈下降趋势,浚单20则先升后降。随着密度增加,郑单958、先玉335的产量表现为先升高后降低的趋势,在7.5万株/hm2时达最高值,分别为13 141.5、14 324.2 kg/hm~2,浚单20呈下降趋势。因此,与郑单958和浚单20相比,先玉335在冀西北地区种植抗倒伏且获得高产。     

不同种植密度下玉米品种倒伏与产量的相关分析

研究种植密度对两个玉米品种郑单958和先玉335抗倒性和产量的影响。试验结果表明,随着密度的增加,倒伏率逐渐增高,先玉335的平均倒伏率大于郑单958;玉米株高、穗位高、穗高系数均随着密度的增加逐渐升高,且与倒伏率呈显著或极显著正相关;随着密度的增加,两个玉米品种的产量表现先上升后下降的趋势,在7.5万株/hm^2时产量达到最高。倒伏率与产量相关分析表明,郑单958和先玉335的倒伏率与产量均呈显著负相关。     

先玉335、郑单958和京科968抗虫能力的比较研究

以先玉335、郑单958、京科968为材料,以玉米螟(Ostrinia furnacalis)、黏虫(Mythimna separata)和禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)为供试昆虫,探究玉米品系大喇叭口期对玉米螟和黏虫及抽雄期对禾谷缢管蚜抗性差异,测定其主要抗虫化合物丁布类物质的含量。结果发现,京科968对玉米螟及禾谷缢管蚜抗性均高于另外两个品系;对黏虫的抗性,郑单958和京科968高于先玉335。大喇叭口期京科968中丁布类物质含量最高,抽雄期郑单958和京科968中主要丁布成分含量均高于先玉335,上述组织中丁布合成相关基因在郑单958及京科968中的表达量也均高于先玉335。本研究揭示杂交玉米抗虫性与抗性相关化合物含量及其相关基因表达间存在正向相关关系,为抗虫玉米分子育种提供理论参考。