不同来源玉米自交系籽粒品质性状及其相关分析

为提供玉米育种品质改良的依据,研究了不同来源的211份玉米自交系籽粒品质性状间的差异及相关性。采用近红外光谱分析仪测定籽粒粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸含量4个籽粒品质性状,并在系统聚类分析的基础上进行了类群间各性状变异分析。结果表明,各性状不同自交系间、年份间、地点间、年份×自交系、自交系×年份×地点均存在显著或极显著差异;不同自交系间粗蛋白、粗脂肪和赖氨酸的含量存在明显差异,赖氨酸含量变异系数最大(22.77%),粗淀粉含量变异系数相对较小(1.89%);各品质间的相关性分析显示粗脂肪和粗蛋白、赖氨酸和粗蛋白、赖氨酸和粗脂肪含量间呈显著正相关,粗淀粉和粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸含量间呈负相关;供试自交系可分为9类,其中类群G1~G5包含205个自交系,占97.16%,品质性状优良的自交系以类群G1、G2、G4和G5最多,与‘郑单958’和‘先玉335’两大杂交种的4个亲本自交系比较,本研究共选出32份籽粒品质优良自交系,为玉米自交系籽粒品质性状的改良提供参考。     

普通×爆裂玉米RILs群体籽粒不同发育时期品质性状及其相关分析

利用普通玉米自交系丹232与爆裂玉米自交系N04为亲本构建的重组近交系(RILs) 群体为材料,对籽粒不同发育时期的粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和赖氨酸4个品质性状分析结果表明：RILs群体各时期4个品质性状均存在明显的超亲分离;亲本、F1及RILs群体的粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸含量从10 DAP至30 DAP持续下降,至灌浆后期又表现不同程度的升高,而粗淀粉含量在整个发育时期持续增加。除粗蛋白的10 DAP与40 DAP间、粗脂肪的10 DAP与30 DAP间不相关外,其余各性状在不同发育时期均表现为显著或极显著正相关。粗淀粉与粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸在4个时期表现为极显著负相关,其余性状间均表现为极显著正相关。     

甘肃省近年来玉米品种主要性状的演化及育种方向分析

2000-2018年共搜集整理了309份甘肃省审定玉米品种信息,并选取其中245份普通玉米品种综合分析了其19个相关性状的变化情况及彼此间的关联性,以期为进一步了解品种更替对玉米品种相应性状的影响及为未来玉米育种方向提供参考。结果表明:(1)随年份更替,审定品种的株高、种植密度、千粒重、产量、粗淀粉积累量呈显著升高,其年均分别升高1.7 cm、772.5株/hm^2、1.92 g、232.2 kg/hm^2、1.35 g;穗位高、粗淀粉含量、粗脂肪积累量呈缓慢升高趋势;穗行数和行粒数基本维持不变,其年均分别为16.6行和39.78粒;穗长、穗粗、出籽率、粗蛋白含量呈显著降低,其年均分别降低0.21 cm、0.02 cm、0.13%、0.11%;生育期、粗脂肪、赖氨酸含量、粗蛋白及赖氨酸积累量呈缓慢降低趋势。(2)相关及热图聚类分析表明,玉米品种的这19个相关性状间彼此紧密关联,彼此间协同或抑制作用共同形成了品种的DUS特性。(3) PCA分析筛选出了对总体方差累计贡献率达72.565%的6个主成分,其中株高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重、赖氨酸含量及粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和赖氨酸积累量等是造成这些品种间差异的主要因素。(4)从审定品种的亲本间筛选出了20份适用于今后进行遗传改良的优良自交系。(5)今后在玉米理想株型育种方面,应适当降低其株高、以便进一步增加其种植密度、抗倒伏性及耐旱性;穗行数和千粒重是影响玉米高产最为重要的因素,在高产育种上应进一步改良增加其穗行数和千粒重;籽粒中粗淀粉含量和积累量较为快速的提高可能对其粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸等品质性状的含量和积累量造成"碳稀释效应",更好地协调玉米籽粒中各品质组分间关系是培育优质粮饲兼用或青贮玉米新品种的重要策略。     

近红外分析技术在玉米种质资源品质分析中应用

近红外分析技术具有快速、简便、准确、非破坏性的优点,为玉米品质育种提供了一个新的技术手段。利用FOSS公司1255型近红外透射光谱分析仪,对2000 年～2001年的686份玉米自交系和2001年～2002年的1438份杂交组合的籽粒品质成分进行测定。结果表明,玉米籽粒3种品质成分在不同材料间存在显著差异,粗脂肪和蛋白质变异幅度和变异系数都较大,粗淀粉含量变异幅度和变异系数都较小,年份之间有差异。自交系中粗脂肪平均含量分别为4.24%和4.27%,蛋白质平均含量分别为11.75%和12.17%,粗淀粉平均含量分别为71.04%和71.10%,玉米杂交组合粗脂肪平均含量分别为4.53%和4.86%,蛋白质平均含量分别为9.93%和10.05%,粗淀粉平均含量分别为72.56%和72.74%。     

优质蛋白玉米产量与和品质性状间的配合力杂种优势及相关分析

为了解优质蛋白玉米(QPM)的遗传特点,以3个优质蛋白玉米自交系(♀)和5个优质蛋白玉米自交系(♂)为试验材料,按照NCⅡ遗传交配设计组配成15个杂交组合,对其主要性状的配合力、杂种优势及其间相关进行分析.结果表明:①同一性状不同材料间,同一材料不同性状问其配合力效应表现复杂,存在不同效应大小和正负作用方向的差异,父本A粒深、容重的一般配合力均较高;母本2赖氨酸含量的一般配合力较高;组合3×C容重的特殊配合力较高.②小区产量与粒深、穗粗呈极显著正相关;赖氨酸含量与粗脂肪含量呈极显著正相关,与粗蛋白含量呈显著正相关.③赖氨酸含量、粗蛋白含量以超低亲杂种优势为主;粗淀粉含量以超中亲优势为主;粗脂肪含量以超高亲优势为主.     

优质蛋白玉米产量和品质性状配合力、杂种优势及相关分析

以3个优质蛋白玉米自交系（♀）和5个优质蛋白玉米自交系（♂）为试验材料,按照NCⅡ遗传交配设计组配成15个杂交组合,对其主要性状的配合力、杂种优势及其间相关进行分析。结果表明：①同一性状不同材料间,同一材料不同性状间其配合力效应表现复杂,存在不同效应大小和正负作用方向的差异,父本A粒深、容重的一般配合力均较高;母本2赖氨酸含量的一般配合力较高;组合3×C容重的特殊配合力较高。②小区产量与粒深、穗粗呈极显著正相关;赖氨酸含量与粗脂肪含量呈极显著正相关,与粗蛋白含量呈显著正相关。③赖氨酸含量、粗蛋白含量以超低亲杂种优势为主;粗淀粉含量以超中亲优势为主;粗脂肪含量以超高亲优势为主。     

不同类型品种对春玉米产量、品质的影响

通过对不同类型玉米品种间籽粒品质、产量差异的研究，表明品种的遗传特性是造成不同类型玉米品种间品质差异的主要原因，不同类型玉米品种的粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸含量、籽粒容重及其产量差异达显著水平，目前陇东旱塬区应以推广种植普通玉米为主。     

玉米自交系粒重与品质性状的相关分析

测定了111份玉米自交系的百粒重、容重、蛋白质、淀粉、油分、赖氨酸的含量,分析了玉米粒重与品质性状的相关性。结果表明,不同玉米自交系的粒重间存在显著差异,而同一自交系重复间差异不显著。玉米籽粒百粒重与蛋白质和油分含量之间呈负相关,与淀粉和赖氨酸含量之间呈正相关;玉米籽粒容重与蛋白质和油分含量之间呈正相关,与淀粉和赖氨酸含量之间呈负相关。     

2010-2019年黑龙江审定玉米品种产量和品质性状分析

通过分析黑龙江省2010-2019年10年间玉米品种的产量和品质性状的变化趋势,分析不同性状之间的关联性,为进一步了解黑龙江省审定玉米品种及选育优良玉米品种提供一定的参考价值。整理玉米品种信息并分析:审定的普通玉米品种容重和粗蛋白含量呈显著或极显著上升趋势,粗脂肪含量呈显著下降趋势,千粒重、粗淀粉含量变化趋势不显著。相关性分析表明千粒重与粗蛋白含量呈极显著正向相关关系,与粗脂肪含量呈极显著负向相关关系;容重与粗蛋白含量呈极显著正向相关关系,与粗淀粉含量呈显著正向相关关系;粗蛋白含量与粗淀粉含量呈极显著负向相关关系,与粗脂肪含量呈显著负向相关关系;其他两性状间相关性不显著。宜机收玉米年均容重、粗淀粉含量、粗蛋白含量高于10年间的年均值。     

不同种质玉米自交系穗粒性状特征分析

玉米穗粒性状是决定产量的重要因素。为了明确不同种质玉米自交系的穗粒性状特征及对种质创新和高产育种提供参考,本研究以211个不同种质玉米自交系为材料,对穗长、穗粗、穗行数、行粒数、粒长、粒宽、粒厚、百粒重和籽粒密度9个穗粒性状进行统计和系统聚类分析。结果表明,供试玉米自交系间各穗粒性状均存在显著差异,除籽粒密度外均存在较大变异系数;采用欧氏距离法进行聚类分析将供试玉米自交系分为7个类群,穗长、穗粗、行粒数和粒长均以类群G6最高,粒宽和百粒重均以类群G5最高;郑单958和先玉335两大杂交种的4个亲本自交系各自所属类群相比,4个类群分别有单个或多个自交系多个性状较优,可以为育种工作中穗粒性状的改良提供依据。     

新单系列玉米品种的遗传基础解析以及品质和产量性状变化趋势分析

为探索新单系列玉米品种籽粒品质性状之间的关系以及产量性状的变化趋势,以新乡市农科院2003年以来审定的玉米品种为材料,研究了它们的遗传基础、杂优模式、品质性状以及群体、个体生产力。结果表明：13个玉米品种利用的杂优模式主要有2种,9个品种杂优模式为改良Reid×唐四平头,4个品种为外来种质×唐四平头。品质分析中,‘新单28’、‘新单38’、‘新单66’粗淀粉含量高,‘新单61’、‘新单65’和‘新单68’的粗蛋白和赖氨酸含量高。粗脂肪含量和粗淀粉含量之间呈显著负相关,相关系数为0.610,粗蛋白含量和赖氨酸含量之间呈显著正相关,相关系数为0.491。产量分析表明,‘新单22’单株生产力最大,‘新单33’单株生产力最小,‘新单58’的群体生产力最大,‘新单28’的群体生产力最小。群体生产力随密度增加呈现上升趋势,其中密度为75000株/hm²时的群体生产力较45000株/hm²高62.9%,平均每公顷增加7500株产量增益为12.97%。单株生产力随密度增加开始呈下降趋势,增至60000株/hm²后逐渐平缓,低密度时单株生产力较高密度高5.5%。外来种质×唐四平头杂优模式选育的玉米新品种在品质上优于改良Reid×唐四平头模式选育的品种,且耐密性也显著增加,群体生产力也不断上升。     

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。     

粒重对玉米自交系种子品质性状和活力的影响

为探讨玉米自交系种子粒重对其品质性状和活力的影响,以81个玉米自交系的种子为试验材料,按照粒重分为5级,分别对其4个品质性状指标及电导率、发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等指标进行分析.结果表明,不同粒重的玉米自交系种子发芽前活力呈显著差异,发芽后差并不显著;蛋白质、脂肪和淀粉含量却存在显著差异,赖氨酸的含量差异不显著.     

Particle-Bombardment-Mediated Co-Transformation of Maize with a Lysine Rich Protein Gene (sb401) from potato

Summary Little work has been reported on genetic transformation with maize inbred lines, especially elite inbred lines used in breeding. In this work, 7 self-pollinated inbred lines and 4 hybrid lines have been screened. The results revealed that calli derived from immature embryos from two inbred lines X333 and X301 were compact, hyperhydric and unsuitable for transformation, but the calli induced from other inbred lines and all the hybrid lines were friable and yellow and could be used for genetic transformation. The sb401 gene isolated from potato (Solanum berthaultii) encodes a protein with a high lysine content. Maize calli from 5 self-pollinated inbred lines and 4 hybrid lines were transformed using particle-bombardment with different plasmids to simultaneously introduce the sb401 lysine rich gene and the selectable gene hpt respectively. Two hundred and sixty-eight regenerated plants were obtained from these genotypes. Co-insertion was confirmed in 29 regenerated plants by PCR and Southern blot analysis. Transgene segregation of the R1 plants was observed and one marker-free transgenic maize line was recovered. Analysis of the crude protein content in mature seeds of R1 transgenic plants also showed an increase from 36.8% to 48.2%. This study thus provides a workable system for generating transgenic maize free from selectable marker genes and generates valuable resources for obtaining marker free transgenic maize with a high-lysine protein content.     

品种与环境对我国裸燕麦营养品质的影响

为了解我国裸燕麦品种营养品质的整体表现,收集了2007—2009年间国内燕麦主产区产58个燕麦样品,比较了其重要营养组成及地区和年份间的差异,并初步筛选了燕麦优良品种。结果显示,在燕麦特征性营养指标中,各样品间以粗脂肪含量的差异最大,变异系数为21.38%;淀粉含量差异最小,变异系数仅6.23%;不饱和脂肪酸组成中以油酸与亚油酸为主,二者比例接近1∶1,品种间含量差异较小;氨基酸组成中以含硫氨基酸(蛋氨酸+半胱氨酸)含量差异最显著。对比所选取4个燕麦产区的品种表现,以甘肃产燕麦的综合品质较好,粗蛋白、β-葡聚糖、亚油酸及赖氨酸含量相对较高。相对于品种和产地,年份间燕麦营养品质的差异较不显著。     

几个高油与普通玉米自交系子粒品质性状的配合力分析

高油玉米杂交种由高油玉米自交系和普通玉米自交系杂交组配而成,高油玉米育种的核心仍然是杂种优势的利用。为了高油玉米育种的亲本选择和组合配制提供理论依据,以3份高油玉米新种质为父本,自选的4份普通自交系为母本,采用不完全双列杂交设计组配12个F1组合为供试材料,对其子粒油分、蛋白质和淀粉含量进行配合力分析。结果表明:不同的自交系,不同品质性状的配合力表现不同。XGY003、YZ141B、H195-2具有油分含量一般配合力较高的自交系。C279、YZ141B、H195-2自交系的蛋白质一般配合力较高。XGY003、XGY020、C279、H78-3自交系的淀粉一般配合力较高。一般配合力高的亲本,容易产生特殊配合力高的组合,但双亲的一般配合力较高的也不一定组合的特殊配合力就高。本试验没有发现3个品质性状一般配合力效应值都高的自交系。综合看来,3份高油玉米种质中XGY003油分含量一般配合力效应值较高,4份普通自交系中YZ141B、H195-2油分含量一般配合力效应值较高,这3个自交系在长治地区玉米育种中可作为高油玉米自交系加大利用,以选出油分含量较高的优势组合。C279、YZ141B、H195-2自交系的蛋白质一般配合力较高,XGY003、XGY020、C279、H78-3自交系的淀粉一般配合力较高,在以后玉米育种中可作为特用玉米自交系作进一步的改良和应用。     

播期对糯玉米籽粒产量及品质的影响

为满足农户对糯玉米种植的不同需求,探讨山西中晚熟地区播期对糯玉米产量与品质的影响。以晋糯18和晋糯20为试验材料,4月26日-7月5日,设置6个播期处理,研究其对产量、穗长、百粒重、穗粒重及籽粒蛋白质、淀粉、粗纤维素及赖氨酸相对含量的影响。结果表明,播期与品种对糯玉米产量及品质都有显著影响。其中B3播期（5月24日）处理下2个糯玉米品种产量、穗长、百粒重及穗粒重都高于其他播期处理,说明糯玉米适宜在小满前后播种。提前播期有利于籽粒蛋白质、赖氨酸相对含量的提高,而推迟播期降低籽粒粗纤维素、赖氨酸相对含量。B1与B6播期下籽粒淀粉相对含量低于其他播期,且B4、B5播期下籽粒淀粉相对含量高于其他播期。说明适当推迟播期有利于籽粒淀粉相对含量的提高,但过早或过迟播种均显著降低籽粒淀粉含量。糯玉米籽粒中粗纤维素含量与品种遗传背景密切相关,且推迟播种后品种差异对籽粒淀粉含量的影响降低。通过相关性分析发现积温、降水量与产量、穗粒重以及赖氨酸相对含量均达到极显著正相关关系,与穗长、百粒重均达到显著正相关关系,说明播期对产量性状及籽粒赖氨酸相对含量有显著影响。在山西中晚熟地区糯玉米在小满前后播种时产量最高,适当提前有利于籽粒蛋白质、赖氨酸含量的提高,适当推迟有利于籽粒粗纤维素、淀粉含量的提高。