玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响——Ⅳ.籽粒各成份之间的关系及其对品质改良的意义

本文在分析su_1,sh_2,bt_2,o_2,wx玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分影响的基础上,探讨了胚乳突变基因影响下籽粒各成分之间的关系并讨论了这些关系对玉米品质改良的意义。研究表明,玉米胚乳突变基因及其互作可以不同程度地增加籽粒蛋白质、赖氨酸、可溶性糖、蔗糖、还原糖、清蛋白、球蛋白及谷蛋白含量,降低淀粉和醇溶蛋白含量,但突变体百粒重多明显降低。在籽粒各成分的关系中,百粒重、淀粉和醇溶蛋白含量三性状呈正相关关系,三性状和其它性状间呈负相关关系,其它性状间均呈正相关关系。分析表明淀粉和醇溶蛋白含量是影响籽粒品质的主要因素,胚乳突变基因主要通过降低淀粉和醇溶蛋白含量来增加其它成份的含量,进而提高籽粒的营养品质,但淀粉和醇溶蛋白含量的降低会导致粒重下降。所以,利用胚乳突变基因互作效应改良玉米品质应该综合考虑产量和品质二方面的问题。     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响研究 Ⅳ.籽粒各成分之间的关系及其对品质改良的意义

本文在分析su1,sh2,bt2,o2,wx玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分影响的基础上,探讨了胚乳突变基因影响下籽粒各成分之间的关系并讨论了这些关系对玉米品质改良的意义。研究表明,玉米胚乳突变基因及其互作可以不同程度地增加籽粒蛋白质、赖氨酸、可溶性糖、蔗糖、还原糖、清蛋白、球蛋白及谷蛋白含量,降低淀粉和醇溶蛋     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分的影响：Ⅲ.su1基因与sh2,bt2基因…

研究了ｓｕ１基因与ｓｈ２，ｂｔ２基因互作对玉米籽粒粒重及营养成份的影响，探讨了这些互作效应对玉米品质育种的利用价值。结果表明：ｓｕ１基因与ｓｈ２，ｂｔ２基因互作大幅度降低籽粒百粒重，增加可溶性糖，还原糖和蔗糖含量，降低淀粉含量，增加蛋白质及蛋白质组分中清蛋白，球蛋白和谷蛋白含量，降低醇溶蛋白含量，籽粒氨基酸组成中，天门冬氨酸，谷氨酸，丙氨酸，亮氨酸，赖氨酸，精氨酸等氨基酸受基因互作影响较大。籽粒发     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分的影响

研究了5种玉米胚乳突变基因（o2.su1,sh2,bt2,wx)及其互作对籽粒百粒重、蛋白质含量及蛋白质组分（精蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白）的影响,并观察了蛋白质组分在突变体籽粒发育过程中的变化。结果表明,与正常型相比,o2,su1,sh2,bt2单突变体和各种双突变体均不同程度降低百粒生和增加蛋白质含量;蛋白质组分中,醇溶蛋     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分的影响——Ⅰ.对粒重、蛋白质含量及蛋白质组分的影响

研究了5种玉米胚乳突变基因(o_2,su_1,sh_2,bt_2,wx)及其互作对籽粒百粒重、蛋白质含量及蛋白质组分(清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白)的影响,并观察了蛋白质组分在突变体籽粒发育过程中的变化。结果表明,与正常型相比,o_2,su_1,sh_2,bt_2单突变体和各种双突变体均不同程度降低百粒重和增加蛋白质含量;蛋白质组分中,醇溶蛋白含量严重降低,其它组分含量相应增加。籽粒发育过程中突变体蛋白质组分的变化是:盐溶蛋白(清蛋白和球蛋白)早期含量较高,后期持续下降;醇溶蛋白早期含量较低,后期上升缓慢;谷蛋白后期增加量较多。研究分析了各成份之间的相互关系。     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响 Ⅲ.su_1基因与sh_2、bt_2基因的互作效应及其利用价值

研究了su_1基因与sh_2,bt_2基因互作对玉米籽粒粒重及营养成份的影响,探讨了这些互作效应对玉米品质育种的利用价值。结果表明:su_1基因与sh_2,bt_2基因互作大幅度降低籽粒百粒重,增加可溶性糖、还原糖和蔗糖含量,降低淀粉含量,增加蛋白质及蛋白质组分中清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量,降低醇溶蛋白含量。籽粒氨基酸组成中,天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸、精氨酸等氨基酸受基因互作影响较大。籽粒发育过程中双突变体一般表现为:粒重早期与正常型及单突变体相差不多,但后期增长缓慢;淀粉、醇溶蛋白早期含量较低,后期增长幅度亦较小;蛋白质含量下降量较小;可溶性糖及还原糖早期含量较高,后期下降速度随时期或基因组合而异。研究表明,su_1基因与sh_2、bt_2基因互作可以进一步提高籽粒营养成份,对玉米品质改良具有特殊的利用价值,但提高粒重是这类基因互作效应应用的关键。     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响

研究了o2基因与su1,sh2,bt2,wx基因互作对玉米籽粒百粒重、蛋白质、赖氨酸含量及碳水化合物组分（淀粉、可溶性糖、水溶性多糖）的影响。结果表明：o2与su1,sh2,bt2基因互作显著降低百粒重及淀粉含量,增加蛋白质、赖氨酸、蔗糖和还原糖含量,但增加幅度受遗传背景的影响。与正常型及单突变体相比,籽粒发育过程中这些双突     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响——Ⅱ.O_2基因与su_1、sh_2、bt_2、wx基因的互作效应

研究了 O_2基因与 su_1,sh_2,bt_2,wx 基因互作对玉米籽粒百粒重、蛋白质、赖氨酸含量及碳水化合物组分(淀粉、可溶性糖、蔗糖、还原糖、水溶性多糖)的影响。结果表明:O_2与 su_1,sh_2,bt_2,基因互作显著降低百粒重及淀粉含量,增加蛋白质、赖氨酸、可溶性糖、蔗糖和还原糖含量,但增加幅度受遗传背景的影响。与正常型及单突变体相比,籽粒发育过程中这些双突变体一般表现为:粒重增长较慢;蛋白质含量下降幅度较小;淀粉早期含量较低,后期增长缓慢;可溶性糖和还原糖早期含量较高,后期下降速度随基因型而异。o_2 基因与 wx 基因互作对籽粒成份影响较小。研究分析了籽粒各成份之间的相互关系并讨论了这些基因互作对玉米品质育种的利用价值。     

o2突变引起糯玉米籽粒淀粉积累差异研究

糯玉米是主要鲜食玉米类型, opaque2 (o2)基因导入可增加籽粒赖氨酸含量,但同时引起籽粒皱缩、淀粉含量下降等,限制了其育种应用。为发掘优良糯玉米受体,以籽粒饱满圆型o2近等基因系(o2-NIL)糯2/wx1wx1o2o2和皱缩型黄糯2/wx1wx1o2o2为研究材料,通过对鲜食期、成熟期的百粒重和籽粒成分测定,发现淀粉和可溶性糖含量不同可能是导致2份糯玉米o2-NILs表型差异的主要原因。利用实时荧光定量PCR技术分析,发现授粉后10～24d两糯玉米o2-NILs中6个淀粉合成基因动态表达模式不同,其中Sh1、Sh2、SSIIIa和SBEIIb差异较大。分析胚乳转录组数据,发现两糯玉米o2-NILs中24个海藻糖和糖基水解酶编码基因和48个o2胚乳修饰基因变化不同,以上结果表明淀粉合成关键基因前期表达量高,后期与对照无差异,且糖代谢基因表达变化有利于淀粉合成可能是糯2/wx1wx1o2o2淀粉含量和百粒重不受o2突变影响,籽粒性状明显优于黄糯2/wx1wx1o2o2的重要原因,同时多个胚乳修饰基因的差异表达可能与该结果直接相关。本研究结果可为o2突变体在玉米育种中的应用提供重要...     

玉米灌浆期果穗不同部位籽粒碳水化合物积累与淀粉合成相关酶活性变化

玉米果穗顶部籽粒通常较中、下部籽粒充实差,粒重轻,其机制不清楚。本研究旨在探明玉米果穗不同部位籽粒淀粉合成相关酶活性变化及其与籽粒灌浆的关系。以玉米品种登海11为材料,分别进行春播和夏播试验,观察果穗不同部位籽粒中可溶性糖、蔗糖和淀粉的含量及淀粉合成相关酶活性变化。结果显示,与夏播玉米相比,春播玉米具有较多的每穗粒数、较高的百粒重和产量。虽然产量在春播和夏播间有差异,但两季玉米籽粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率、百粒重、可溶性糖和蔗糖含量、最大淀粉积累速率、平均淀粉积累速率均表现为果穗下部籽粒中部籽粒上部籽粒。灌浆期果穗不同部位籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉合酶(St S)和淀粉分支酶(SBE)活性变化均呈单峰曲线,果穗上部籽粒AGPase、St S和SBE活性峰值和平均值均显著低于果穗中、下部籽粒。相关分析表明,淀粉积累速率、籽粒灌浆速率与AGPase、St S和SBE活性均呈极显著正相关。说明玉米果穗顶部籽粒较低的AGPase、St S和SBE活性是其灌浆较差、粒重较低的重要原因。春播玉米粒重较高,与其灌浆期较强的淀粉合成能力有关。     

高赖氨酸玉米单粒鉴别技术初报——(Ⅰ)—Folin 酚比色法

在改造“奥帕克—2”玉米胚乳性状的育种工作中,需要对杂交后代进行单粒分析,以便挑选出那些既是硬胚乳又是赖氨酸含量高的籽粒。普通玉米的醇溶蛋白含量比高赖氨酸玉米高1倍左右。用灵敏度高的 Folin 酚比色法可以精确地反映出各籽粒间醇溶蛋白含量的差异,从而达到鉴别高赖氨酸玉米籽粒的目的。     

玉米胚乳遗传基础及相关基因研究

玉米是多用途作物,其价值主要体现在籽粒上.玉米胚乳是籽粒储存营养的主要部位,胚乳的贮藏物质主要有淀粉、蛋白质和油脂等,其中淀粉的含量最多,研究玉米胚乳的遗传基础及其相关基因对提高玉米品质和产量有重要意义.本文在总结分析前人研究的基础上,主要介绍玉米胚乳相关基因的遗传效应、突变基因分类、编码产物及互作效应,以期为玉米产量和品质育种提供借鉴.     

墨西哥血缘玉米自交系淀粉含量与穗部性状灰色关联度分析

本文采用灰色关联度分析方法,分析了来自CIMMYT的Pob45、Pob46、Pob69、Pob70四个改良群体自交系的玉米淀粉含量和穗部性状的关系,得出与淀粉含量关系密切的穗部性状是：穗重＞行粒数＞百粒重＞穗粗＞穗长＞穗行数。玉米淀粉主要存在于胚乳细胞中,而胚乳重量占玉米籽粒90%以上。因此,选择行粒数多、百粒重大的材料有利于得到淀粉含量高的自交系。     

玉米自交系淀粉含量灰色关联度分析

采用灰色关联度分析方法,分析了来自CIMMYT的Pob45、Pob46、Pob69、Pob704个改良群体自交系的玉米淀粉含量和穗部性状的关系,得出穗部性状与淀粉含量关系密切程度从大到小的顺序是:穗重行粒数百粒重穗粗穗长穗行数。玉米淀粉主要存在于胚乳细胞中,而胚乳重量占玉米籽粒90%以上。因此,选择行粒数多、百粒重大的材料有利于得到淀粉含量高的自交系。     

玉米果穗不同部位籽粒激素含量及其与胚乳发育和籽粒灌浆的关系

以玉米品种登海11为材料, 分别进行大田和温室试验, 观察灌浆期果穗不同部位籽粒玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)、吲哚-3-乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA₃)含量变化及其与胚乳发育和籽粒灌浆的关系。结果显示, 籽粒最大胚乳细胞数目、最大胚乳细胞增殖速率及平均速率、最大灌浆速率、平均灌浆速率和百粒重表现为果穗下部籽粒>中部籽粒>上部籽粒。在胚乳细胞活跃增殖期或活跃灌浆期, 籽粒Z+ZR、IAA和ABA含量以果穗下部籽粒最高, 中部籽粒其次, 上部籽粒最低。GA₃含量则为果穗上部籽粒>中部籽粒>下部籽粒。两个试验的结果趋势一致。胚乳细胞增殖速率和籽粒灌浆速率与籽粒Z+ZR、IAA和ABA含量呈极显著正相关, 与籽粒GA₃含量呈显著负相关。说明玉米果穗上部籽粒轻主要是由于这些籽粒的胚乳细胞增殖速率小, 导致其胚乳细胞数少, 这与其灌浆期较低的Z+ZR、IAA和ABA含量及较高的GA₃含量有密切关系。     

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。     

不同产量潜力玉米籽粒胚乳细胞增殖与籽粒充实期的生理活性

不同产量潜力玉米间单籽粒的胚乳细胞数目差异显著,高产潜力玉米多于中产和低产潜力玉米,中产潜力玉米又多于低产潜力玉米。籽粒的生理状态影响着籽粒灌浆。籽粒灌浆速率、籽粒淀粉磷酸化酶活性及GA3含量的动态变化在时间进程上基本一致,籽粒淀粉磷酸化酶活性及GA3含量对籽粒物质充实有直接作用,其较高含量利于籽粒的干物     

夏玉米籽粒胚乳细胞增殖及产量对不同光照的响应

为了探讨不同光照条件对夏玉米籽粒胚乳细胞增殖及产量的影响,2012—2014年于山东农业大学试验农场进行了大田试验,选玉米品种郑单958和登海605为试验材料,设置大田自然光照(CK)、开花至收获期遮阴(S1)、拔节至开花期遮阴(S2)、出苗至收获期遮阴(S3)和开花至收获期增光(L)5个处理,研究其对夏玉米籽粒胚乳细胞增殖、籽粒灌浆、淀粉含量、干物质积累及产量的影响。结果表明,遮阴后籽粒胚乳细胞增殖速率、细胞数目和淀粉积累量降低,细胞充实度下降,粒重显著降低,且S3对其影响最大,S1次之,S2影响相对较小。郑单958和登海605两个品种S1、S2和S3成熟期的胚乳细胞数目较CK分别降低33%、6%、29%和41%、5%、29%,DH605 L处理显著提高了胚乳细胞增殖速率、胚乳细胞数目及淀粉含量,细胞充实度和粒重显著上升。遮阴导致籽粒灌浆速率减缓,灌浆高峰期推迟,2个品种S1、S2和S3的最大灌浆速率较CK分别降低34%、13%、58%和38%、13%、64%,登海605L处理提高了籽粒灌浆速率,籽粒灌浆高峰期提前出现。2个品种S1、S2和S3较CK分别减产58%、26%、81%和67%、27%、81%,登海605 L处理增产9%。即遮阴降低了籽粒胚乳细胞数目、淀粉含量和灌浆速率,进而影响产量,花粒期充足的光照则有助于籽粒胚乳细胞增殖和产量提高。     

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。     

物理性限制籽粒容积对冬小麦籽粒生长的影响

在温室和大田条件下,用6个冬小麦品种,于籽粒胚乳细胞分化高峰之后,以物理性限制籽粒容积的方法,研究了粒重的增长与籽粒含水率、淀粉合成速率之间的关系。物理性限制处理改变了籽粒的形状,加速了籽粒的脱水过程,影响了淀粉的合成能力,缩短了有效灌浆期,最终降低了粒重,这是物理性限制和生理性抑制共同作用的结果,说明籽粒容