玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的研究进展

高等植物按照CO₂不同的同化途径,分为C₃、C₄和CAM植物。由于C₄植物具有高光效基因,使其在高温、高光照、高氧分压条件下具有比C₃植物更高的光合作用效率。目前,很多学者致力于研究玉米中的高光效基因-磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（PEPC）,并试图将此基因转入到C₃植物中,使C₃植物的光合特性得到一定改善,进而使其产量提高。本文综述将C₄高光效基因转入到C₃植物后,C₃植物的生理生化变化和对其光合作用的影响,对向C₃植物中导入pepc基因能否提高其光合作用效率和产量的潜在可能性进行探讨。     

玉米耐密性的数学表达及其应用

本文依据系统控制论中的“黑箱原理”确立了玉米耐密性的概念,并由此出发提出了表征玉米品种耐密性的数学表达式。即:N =y₁(D₂-D₁)/D₁(y₁-y₂)×y₂/y,其中N为耐密系数,D₁、D₂分别为低、高两个密度水平,y₁、y₂分别是低、高两种密度下的单株产量,y为高密度时各品种的平均单株产量。本文还利用该式对60年代初至90年代初30年间16个代表性玉米杂交种的耐密性进行了分析。结果表明,后期选育品种的耐密性有所提高,但对品种耐密性的重视力度不够,需进一步加强。     

壳寡糖对小麦早期生长生理的影响

为了阐明壳寡糖调节小麦早期生长发育的机理,以室内培养的方法研究了四种浓度的壳寡糖对小麦幼苗早期生长的影响,同时利用组化染色和分光光度计法分别检测了其对根尖和叶片中H₂O₂和O₂^-含量的影响。结果表明,1 μg·mL^-1壳寡糖可以显著促进小麦根和幼苗的生长,而10 μg·mL^-1壳寡糖则抑制其生长;壳寡糖对小麦幼苗叶片和根尖中的H₂O₂和O₂^-含量影响不同,在根尖中1 μg·mL^-1壳寡糖可以增加H₂O₂和O₂^-含量,10 μg·mL^-1壳寡糖可以增加H₂O₂含量而降低了O₂^-含量;在叶片中1 μg·mL^-1壳寡糖对H₂O₂和O₂^-无明显影响,10 μg·mL^-1壳寡糖可以降低H₂O₂含量而不改变O₂^-含量。壳寡糖对小麦幼苗叶片中的丙二醛和可溶性蛋白质含量影响不大。     

玉米回交后代群体中供体基因组成分分析

以郑58为受体亲本,昌7-2为供体亲本,通过杂交、回交和79对亲本间有多态的SSR标记,分析BC₂F₁和BC₃F₁世代供体的基因组成分。结果表明：BC₂F₁世代单株内的供体染色体片段数平均为11.4个,BC₃F₁世代为4.8个,从BC₂F₁到BC₃F₁单株内的供体染色体片段数减少了57.6%;BC₂F₁世代单株内的供体染色体片段长度平均为99.3 cM,BC₃F₁世代为87.1 cM,BC₃F₁较BC₂F₁减少了12.3%;BC₂F₁世代单株内的供体基因组大小平均为1 132.8 cM,BC3F1世代为421.4 cM,BC₃F₁较BC₂F₁减少了62.8%。     

叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的应用

为了解叶片衰老抑制基因 P_SAG12-IPT在小麦遗传改良中的作用，利用共表达P_SAG12和IPT的转基因小麦材料（T_IPT-XN1376）与推广小麦品种陕麦159、周麦18、远丰175、西农979和郑麦9023杂交，并对其后代进行分子标记辅助选择和叶绿素含量测定，研究 P_SAG12-IPT基因在小麦中的遗传特点及其与衰老和叶片叶绿素含量的关系。结果表明，150个转基因株系中，携带 P_SAG12-IPT植株与不携带 P_SAG12-IPT植株的分离比为110∶40，χ检验表明，符合3∶1的分离特点，说明 P_SAG12-IPT基因以单基因形式在子代中稳定遗传。携带 P_SAG12-IPT的F₂株系平均叶绿素含量（55.4 mg·g^-1）比不携带 P_SAG12-IPT的F₂株系（51.7 mg·g^-1）提高7%，说明 P_SAG12-IPT基因能够降低植株叶片叶绿素的降解速率，使叶片维持较长持绿时间，延缓叶片衰老。     

高产夏玉米施用硫肥对矿质元素吸收影响的研究

每公顷基施:0(CK)、36.3(S₁)、413.85(S₂)kg硫时,玉米每公顷产量分别为9 784.5、10 639.5、11 322 kg,处理分别比对照增产8.73%和15.71%,并提高了果穗长度,增加了穗行数、行粒数,对千粒重影响不大.单株对氮、磷、钾、锰、锌、镁的吸收量表现为S₂>S₁>CK.施入(NH₄)₂SO₄后,0～20 cm、21～40 cm、41～60 cm土层的pH值降低,收获后有所回升,各处理各土层的pH值均表现为CK>S₁>S₂.施入硫肥后,0～60 cm土层全氮含量降低,速效钾的含量提高,0～20 cm土层中的速效磷含量有所提高,21～40 cm土层变化不大,41～60 cm土层中的速效磷含量降低。     

外源MeJA对花后干旱胁迫下小麦光合特性的影响

为给外源茉莉酸甲酯(MeJA)在小麦抗旱栽培中的合理利用提供依据,以大面积推广的小麦品种周麦18为试验材料,用盆栽控水的方法模拟干旱胁迫,研究了外源MeJA对花后干旱胁迫下小麦光合特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了小麦旗叶叶绿素a、叶绿素b、叶黄素含量及气孔导度和蒸腾速率,提高了PSⅡ初始荧光(F_o)和非光化学淬灭系数(NPQ)及叶黄素循环组分(V+A+Z)含量和(A+Z)/(V+A+Z)值,导致光合速率（P_n）及PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）受到显著抑制,最终表现为叶片瞬时水分利用效率(WUE)和光能利用率(LUE)显著降低。干旱胁迫下喷施MeJA显著增加了叶黄素、β-胡萝卜素、(V+A+Z)含量及(A+Z)/(V+A+Z)值,从而使F_o和NPQ显著增大,缓解了干旱胁迫下强光对叶绿素产生的氧化破坏,而较低的叶绿素a/b也增强了小麦对弱光的利用效率。喷施MeJA能诱导叶片气孔适当关闭,减少了水分的散失,因而显著提高了灌浆中后期叶片P_n、F_v/F_o、F_v/F_m、Φ_PSⅡ,最终表现为WUE和LUE显著提高。这表明外源MeJA能增强小麦叶片光合系统在干旱胁迫下的稳定性,改善小麦光合作用。     

不同麦类种质抗旱性评价及优异种质筛选

为了解不同麦类种质的抗旱性,进一步发掘小麦近缘种的优势性状以改良小麦品种,2018—2019年在兰州新区和武威黄羊镇对引自国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）的灌溉圃小麦、干旱半干旱圃小麦、合成小麦、硬粒小麦和小黑麦设置了正常灌溉和水分胁迫两种处理,在拔节期、抽穗期、灌浆期对心叶或旗叶进行了叶绿素荧光动力学参数测定,并进行了农艺性状鉴定和产量测定,分析了不同生育期叶绿素荧光参数的变化及其与抗旱指数的关系。结果表明,水分胁迫对不同麦类作物产量构成因素的影响程度不同导致其抗旱性有差异。水分胁迫下,PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）、PSⅡ反应中心最大光化学效率（F_v/F_m）、PSⅡ实际光化学量子效率（F^′_q/F^′_m）均较正常灌溉下降低,而非光化学淬灭系数（NPQ）升高。随小麦发育进程推移,F_v/F_o、F_v/F_m、F^′_q/F^′_m呈先升后降的趋势,NPQ呈上升趋势。荧光参数的变化说明,干旱胁迫导致PSⅡ结构受损,反应中心受到破坏,光能转化效率降低,电子传递受阻。灰色关联度分析显示,灌浆期荧光参数与抗旱指数的关联度较高,其次为抽穗期、拔节期,各荧光参数与抗旱指数关联度为F_v/F_m>F^′_q/F^′_m>F_v/F_o>NPQ。基于农艺性状、抗旱指数和叶绿素荧光参数,得出不同麦类种质的抗旱性强度依次为小黑麦、干旱半干旱圃小麦、灌溉圃小麦、合成小麦;筛选出9份优异材料,可用于今后小麦育种。     

适合中国南方生态区玉米优良群体的创建与改良

在基础群体BC₄中输入热带血缘,创建了适合中国南方生态区的玉米优良群体BCC₀,采用S₁法对BCC₀进行一轮改良得到改良群体BCC₁.在产量等11个农艺性状上,BCC₁比BCC₀,BCC₁、BCC₀比BC₄均有明显改善.BCC₁在产量等主要农艺性状一般配合力效应上具有     

稻田春玉米氮、磷、钾配方施肥数学模型的初步研究

采用氮、磷、钾三因素旋转组合设计,通过计算机模拟寻优,建立了稻田春玉米--杂交晚稻种植制度中玉米产量--施肥量,玉米生产利润--施肥量数学模型:分析了氮(X₁)、磷(X₂)、钾(X₃)的主效应及交互效应与产量的关系,它们对产量的影响为氮＞钾＞磷.筛选出玉米产量≥8250kg/hm²的最优方案为:N394.96～401.25kg/hm²、P₂O₅116.99～121.8kg/hm²、K₂O 232.29～237.06kg/hm²,其比例为N∶P₂O₅K₂O=3.4∶1∶2.并筛选出玉米利润≥6800元/hm²的最优方案为:N380.60～385.55kg/hm²,P₂O₅104.73～108.03kg/hm²、K₂O222.20～225.12kg/hm².其比例为N∶P₂O₅K₂O=3.6∶1∶2.1。