活体条件下玉米灰斑病菌毒素对玉米胚根细胞膜透性的影响

通过电导率测定法和比色法测定了玉米灰斑病菌毒素对玉米胚根细胞膜透性的影响,结果表明,同一毒素浓度,处理时间不超过3 d,毒素处理后胚根相对电导率和丙二醛(MDA)含量高于对照组;同一处理时间,不同浓度毒素处理后胚根相对电导率和MDA含量均高于对照组,说明玉米灰斑病菌毒素对玉米胚根细胞膜透性具有显著影响,引起细胞膜的伤害,造成膜功能的紊乱。该研究将为进一步深入研究玉米灰斑病菌毒素在致病过程中所起的作用,进一步揭示玉米灰斑病菌的致病机理等奠定基础。     

培养时间对玉米灰斑病菌毒素活性的影响

通过抑制胚根伸长法测定了培养时间对玉米灰斑病菌毒素产量和活性的影响,结果表明,以Fries培养液为基质,静止培养15d时,毒素的产量最高,为38.477mg/mL,毒素的活性最强,对玉米胚根生长的抑制中浓度为18.012%。说明Fries培养液中静止培养15d最适合玉米灰斑病菌毒素的产生。该研究为进一步优化玉米灰斑病菌的产毒条件奠定了基础。     

低浓度玉米小斑病菌C小种毒素培养滤液诱导寄主抗性的研究

利用低浓度玉米小斑病菌C小种毒素培养滤液作为激发子诱导玉米获得抗病性。以一对同核异质玉米B37自交系为试材,采用离体叶片接种法检测适宜诱导抗性的低浓度玉米小斑病菌C小种毒素培养滤液作为激发子诱导玉米抗病性的适宜诱导浓度,测定与抗病性相关酶的变化。经用1∶50和1∶60的低浓度玉米小斑病菌C小种毒素培养滤液预处理植株,再接种高浓度(1∶10)毒素培养滤液处理的病斑面积分别为(0.30±0.14)和(0.36±0.17)mm2,而对照为(2.70±0.24)mm2,是处理的7.5~9倍,差异极显著。经0~72 h的动态检测,以1∶60预处理效果为最佳,与对照相比,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性平均提高了23.4%,过氧化物酶(POD)活性平均提高了65.9%,有害物质丙二醛(MDA)的含量平均降低了28.2%。叶片内部所产生的生化反应与叶片表面的抗性病理反应相吻合,证实低浓度玉米小斑病菌C小种毒素滤液本身能够成功地作为激发子来诱导寄主-玉米获得抗性。     

高粱靶斑病菌粗毒素对高粱胚根生长及胚根细胞膜透性的影响

为了揭示高粱靶斑病菌的致病机理,用不同浓度病原菌粗毒素处理高粱种子L407B和Tx622B,测定其胚根生长抑制率、电导率和丙二醛(MDA)含量,探讨高粱靶斑病菌粗毒素对高粱不同品种胚根生长及胚根细胞膜透性的影响。结果表明,病菌粗毒素对高粱胚根生长有明显的抑制作用。在同一毒素浓度下,处理后2天,处理组胚根的相对电导率和MDA含量均高于对照组;同一处理时间内,不同浓度毒素处理后胚根相对电导率和MDA含量均高于对照组。说明高粱靶斑病菌毒素能降低高粱胚根细胞膜透性,且不同高粱品种间差异显著。     

丙二醛（MDA）含量在玉米诱导抗病过程中的变化

分别用不同低浓度玉米小斑病菌C毒素培养滤液处理两种基因型（C103和B37）的同核异质系的玉米叶片，检测玉米叶片中MDA含量的变化。结果说明：经低浓度C毒素培养滤液预处理的玉米叶片中的MDA含量的下降幅度明显，1：60处理组效果最好，同时也说明了低浓度C毒素培养滤液作为激发子来诱导玉米的系统获得性抗性具有一定的广泛性。     

无机营养N,P,Ca和K对黑斑病菌侵染甘蓝幼苗的影响

将甘蓝幼苗分别培养在缺N(oN)、缺P(oP)、缺Ca(oCa)或缺K(oK)的不完全营养液中,培养56 d后分别于离体(Seg)和非离体(Int)叶片上接种黑斑病菌,以N,P,Ca和K营养素齐全的全营养液为对照,通过调查不同营养液处理后甘蓝叶片黑斑病的病斑大小,探讨N,P,Ca和K等无机营养素对黑斑病菌侵染甘蓝幼苗的影响。试验分2部分完成:第1部分缺N,缺P和缺Ca 3个处理同时进行,试验结果表明,不同营养液培养的甘蓝叶片黑斑病病斑大小有显著差异,顺序为对照>缺P>缺Ca>缺N处理;而在对照、缺P和缺Ca处理中,同一处理的非离体叶片病斑明显大于离体叶片病斑,缺N处理情况则相反。第2部分缺K处理的试验中,接种后5 d的病斑明显小于对照,非离体叶片与离体叶片接种后的病斑分别比对照小53%和14%;而缺K处理的离体叶片病斑显著比非离体叶片大(37%),并且病情随着接种后时间的延长而加重,在接种22 d后植株叶片和离体叶片的病斑大小趋于平衡。相关性分析表明,接种后5 d甘蓝幼苗活体组织和衰老组织的症状表达没有明显的相关性,但从试验2接种后22 d以及整个试验所有数据的结果分析,两者之间存在一定的相关性,相关系数达r=0.61。     

低浓度玉米小斑病菌T毒素对玉米叶片苯丙氨酸解氨酶活性的诱导研究

分别用系列低浓度玉米小斑病菌T小种毒素处理玉米叶片后再接高浓度毒素观察其病斑大小,并测定了与抗病相关的关键酶——苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化,从而确定了低浓度T毒素能够作为激发子来诱导玉米的系统获得性抗性具有一定的广泛性,且不同的品种所需的最适合浓度不同。对TB37的处理中0.025μg/mL组处理效果最好,PAL酶活性最高;而对TMo17的处理中0.05μg/mL组处理效果最好,PAL酶活性最高。     

串珠镰刀菌粗毒素对玉米幼苗的胁迫作用研究

为了明确串珠镰刀菌毒素对玉米的影响,利用不同浓度的串珠镰刀菌粗毒素对玉米种子和幼苗进行培养处理。结果表明：毒素浓度越高对玉米种子的萌发抑制率、胚芽抑制率、胚根抑制率越高,且对玉米幼苗的毒害作用越强,造成幼苗的萎蔫程度愈强。不同品种玉米种子和幼苗对毒素的敏感性不同。玉米幼苗根系的电导率随毒素处理时间延长呈上升趋势,其中对毒素耐受能力较强的品种为‘鲁单981’。串珠镰刀菌毒素对玉米种子萌发起抑制作用,这为利用串珠镰刀菌毒素快速筛选抗病品种奠定了基础。     

HMC毒素引起玉米根冠活细胞凋亡的荧光显微观察

采用根冠细胞测定法,以玉米小斑病菌C小种毒素(HMC-toxin)处理基因型为B37的同核异质体(Homocaryon)雄不育C细胞质和正常N细胞质玉米的根冠离体细胞后,采用吖啶橙荧光染色,荧光显微镜下发现HMC毒素可引起细胞凋亡,C细胞质中的凋亡细胞,多于N细胞质中的凋亡细胞,在对照中未观察到凋亡现象.还记载了玉米根冠细胞凋亡的具体过程.     

玉米灰斑病菌致病过程的寄主反应研究

通过对玉米灰斑病菌侵染后的显症过程的系统观察,可在组织水平上说明该病菌与寄主互作反应存在分化或多样性：玉米灰斑病菌不同菌株侵染后显症过程表现出明显的差异;玉米灰斑病菌在侵袭力上存在多样性,菌株间对同一种品种的致病性表现多样化,或者同一菌株对不同品种侵染引起的寄主反应表现为多样性;病斑反应型的分化,玉米灰斑病菌侵染玉米品种或自交系后,主要有7种病斑反应类型,即RH型(长矩形具褪绿晕圈病斑)、RN型(长矩形无褪绿晕圈病斑)、IRH型(不规则形具褪绿晕圈病斑)、IRN型(不规则形无褪绿晕圈病斑)、SH型(斑点形具褪绿晕圈病斑)、RI型(长矩形与不规则形混合病斑)和RS型(长矩形与斑点形混合病斑),若发病严重,病斑连成片,而且这些反应类型出现的频率也不同。     

几种农作物寄主对双斑长跗萤叶甲成虫生殖力的影响

为了探讨双斑长跗萤叶甲取食几种主要农作物对成虫生殖力的影响, 在 25℃恒温条件下, 分别用大豆叶片、 玉米花丝、 玉米叶片、 水稻叶片、 棉花叶片、 马铃薯叶片和向日葵叶片等寄主组织饲养双斑长跗萤叶甲成虫, 观察其取食不同寄主组织的寿命和产卵情况。结果表明, 双斑长跗萤叶甲雌成虫取食不同寄主组织的寿命、 雌成虫产卵比例、 产卵量等均表现出显著差异。在供试寄主上雌成虫寿命和雌虫个体产卵比例由大到小依次为玉米花丝、 棉花叶片、 大豆叶片、 马铃薯叶片、 玉米叶片、 向日葵叶片和水稻叶片; 产卵量从大到小依次为棉花叶片、 玉米花丝、 大豆叶片、 向日葵叶片、 马铃薯叶片、 玉米叶片和水稻叶片; 产卵进度除取食马铃薯叶片表现为明显集中在前期外, 取食其余寄主组织的产卵进度均表现为相对均衡。在寄主玉米上, 取食雌穗花丝的产卵量显著高于玉米叶片。综合评价玉米、 大豆、 棉花和向日葵是双斑长跗萤叶甲成虫期较理想的寄主植物, 在农田生态系中是该害虫选择危害的主要农作物。     

播期对玉米光合特性及产量的影响

弄清播期对玉米光合特性及产量的影响可指导玉米高产栽培。以中熟型玉米‘科育15’为试材,采用分期播期试验,利用数理统计方法,分析了相关数据。不同播期玉米叶片的光合特性差异显著,随着播期推迟叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素含量、水分利用效率(WUE)先增加后降低,胞间CO₂浓度(Ci)变化相反,气孔导度(Gs)无明显变化规律。Pn与Tr、WUE、Ta、PAR存在极显著的正相关,与Ci存在极显著的负相关,气温、光合有效辐射和土壤水分是影响玉米叶片净光合速率的主要气象因素;叶片光合参数间通过相互影响、协同作用影响玉米的生长和产量。适期播种可充分利用光、温、水等气候资源,促进光合效率、干物质积累及转化,显著增加产量。     

玉米抗灰斑病基因的分子标记

玉米灰斑病是我国玉米生产中的重要病害,培育和种植抗病品种是防治此病的有效途径.1年内在3个灰斑病重发区选取64份我国常用玉米自交系进行了抗灰斑病鉴定,分别筛选出高抗、抗病和中抗自交系2份、15份和12份.采用集团混合分组分析法,分别以10个抗病和10个感病玉米自交系基因组DNA构建抗病基因池和感病基因池.从100对AFLP引物组合中筛选出54对在抗感基因池间呈多态性的引物,进一步在组建抗池和感池的20份自交系之间检测到8个多态性片段.通过片段的回收、克隆和测序,将其中的P51M38-100扩增片段转化为SCAR标记(SCAR-100).利用SCAR-100标记分析64份玉米自交系的基因型,结合田间抗病和感病表型进行相关分析,卡方测验表明SCAR-100标记与抗灰斑病显著相关.采用Mo17×黄早四群体(190个F2单株)和X178×B73群体(181个F8家系),结合已构建的SSR和AFLP标记连锁图谱,均将SCAR-100标记定位于第3染色体上,分别位于SSR标记umc1399-bnlg1754和umc1320-bnlg1754之间.开发抗病基因的分子标记可为分子标记辅助育种提供基础.     

玉米自交系苗期耐冷性鉴定

采用低温下发芽鉴定,田间分期播种和人工低温处理完整植株等方法,研究了8个玉米自交系苗期耐冷性反应.结果表明:玉米自交系的耐冷性可以分为强、中、弱等类型.玉米自交系的主要耐冷特征有耐冷性总指数、发芽临界温度、早播幼苗地上部分干重、早播叶片束缚水含量、叶片膜透性相对电导值达50%的时间、叶片超弱发光强度达1/2Max的时间和植株干枯率达50%的时间等指标.常温下游离脯氨酸含量与耐冷性呈正相关,低温下脯氨酸积累量与耐冷性呈负相关.     

复合磁场处理对玉米种子萌发及幼苗生长发育的影响

为了探讨复合磁场处理对玉米生物学效应的影响, 采用 ZS-CⅢ型复合磁化处理机交变电流产生的复合磁场, 磁场强度为(A)250 mT和(B)300 mT的磁场分别处理玉米种子的方法, 以国审品种 ‘郑单958’ 、 河南省审定品种 ‘郑单 2201’ 、 以及杂交组合 12HY617×12HY741、 12HY647×12HY741、 12HY751×12HY601、 12HY576×12HY436、 12HY731×12HY592 为试验材料, 未处理的对应玉米种子为对照组(CK), 研究复合磁场处理对玉米种子发芽及苗期生长的影响。结果表明： 复合磁场处理后玉米种子的发芽势、 发芽率均有提高, 最大提高幅度分别为 26.7%和 30.4%; 叶绿素含量比对照提高了 8.17%~28%;玉米苗期根、 茎和叶的干重、 鲜重、 根长均比对照有增加, 达到显著或极显著水平; 对苗期茎长影响不显著; 以上指标在 A、 B两种磁场强度处理之间差异不显著。因此适宜复合磁场处理可以显著提高玉米种子的发芽率、 发芽势和叶片中叶绿素的含量, 增加苗期根长、 根、 茎和叶的干重、 鲜重, 为玉米增产打下良好的基础。     

玉米和小麦在光合诱导期间非光化学猝灭（qN）差异

为了比较玉米(Zea mays L.)（C4）与小麦 (Triticum aestivum L.)（C3）黑暗向光照变化过程中的光诱导适应性反应，对非光化学猝灭（Non-photochemical quenching, qN）的动态变化特征进行了观察和分析。结果表明，在15 min至24 h的不同暗适应处理中，根据qN的光适应的动态变化可分为F型（快速稳定型）、M型（中速稳定型）和S型（慢速稳定型）3种。在暗适应后的光诱导期间，小麦q_N主要表现出M和F型，玉米则表现出S和M型。通过对主要的荧光参数分析，小麦与玉米的F_v/F_m,qp和Φ_psII差异较小，而且qN稳定值有一定的差异，但TqNmex(q_N达到最大值的时间）和Tq_N（q_N达到稳定值的时间）玉米明显高于小麦，差异极明显。进一步分析经黑暗处理后光诱导的光合速率和气孔导度的动态变化，两作物虽然在增加的速率和稳定后的绝对值有差异，但达到稳定的时间无明显的不同。通过塑料膜包封叶片的方法阴止CO₂同化，而qN变化特征也基本不改变。这意味着短时间的C代谢不明显影响q_N对光诱导的反应。对光系统I反应中心P₇₀₃的典型氧化还原方式的测定和电子库容能力的分析也表明它们不是造成qN动态变化的主要原因。然而，对qNmex成分的分析证明高能态猝灭（high-energy state quenching,q_E）、转化猝灭（transition quenching,q_T)和光抑制猝灭（photoinhibitory quenching,q1)分别为55.6%、18.5%和25.9%，说明qE是导致玉米qN在暗处理后的光诱导表现出TqN_mex高、Tq_N长的主要原因。这意味着玉米（C4）在暗一光的变化中维持较高的qE，保持较高的类囊体质子梯度，有益于启动NADPH和ATP的形成。     

不同品种玉米籽粒成熟期间叶片形态衰老的差异

试验研究了紧凑型玉米郑单958和平展型玉米农大364在籽粒灌浆、成熟过程中叶片衰老的形态变化.在灌浆期内,两个品种植株下部和顶部叶片的衰老进程明显快于中部叶片,并且平展型玉米的表现更为明显.两个品种穗位叶以上叶片的衰老程度具有明显差异,成熟期时,除了第17、18两叶以外,平展型玉米各叶位叶片的衰老比例均高于紧凑型玉米,致使其单株叶面积显著低于紧凑型玉米.籽粒灌浆后半阶段叶片的衰老速率显著高于前半阶段,平展型玉米在灌浆后半阶段叶片的衰老速度明显高于紧凑型玉米,这可能是引起两个品种单株产量差异的原因之一.有效缓解灌浆后半阶段顶部叶片的衰老将有助于提高玉米产量,特别是平展型玉米.     

玉米不同水肥耦合方式下氮肥肥效滞后时间研究

研究了玉米对氮肥施用后的肥效反应时间,以期实现玉米高产精准施肥.结果表明：随施氮肥方式的不同,施肥后8～11d玉米叶片性状才会表现出肥料效果的发生,其中以氮肥表施的滞后时间最长,氮肥施后覆土次之,氮肥兑水施用的肥效滞后时间最短;玉米叶片性状的叶长、叶宽、生长速率及叶绿素含量指标中,叶绿素含量指标反应时间为8～11d、叶片生长速率指标为10～13d、叶长指标为11～14d,叶宽为11～15d,通过叶绿素仪测定叶绿素是确定肥料发生时间较好的方法,而通过叶片外观性状诊断较为迟缓.