玉米抗非生物逆境分子育种的研究进展

正长期以来,玉米育种作为提升玉米产量和改进玉米品质的有效手段备受重视。从20世纪初的杂交育种优势技术开创至今,玉米双交种、单交种及如今的分子育种都不同程度地提高了当时玉米的产量和品质,尤其玉米抗非生物逆境育种已是当前分子育种技术研究的热点。随着分子生物学和遗传学的发展,利用生物技术结合常规育种所培育的新型优良玉米品种已渐渐成为第三代玉米育种技术,即玉米分子育种。玉米分子育种依赖基因组学和生物信     

我国玉米生物学研究进展

玉米是我国当前种植面积较大，总产量较高的重要粮食作物，在保障我国粮食安全的重大战略中占有重要地位。近年来，我国玉米生物学研究取得了重大进展，发表了一系列有重要影响的研究成果。从玉米基因组学、雄性不育遗传调控、玉米株型遗传调控、玉米籽粒发育遗传调控、玉米单倍体育种技术、玉米抗生物胁迫遗传调控、玉米抗非生物胁迫遗传调控、玉米种质资源相关基础、玉米分子遗传研究技术和平台共9个方面对近3年来我国玉米生物学的研究进展进行了总结，以期为今后玉米分子育种研究提供思路和参考。     

多层组学在植物逆境及育种中的研究进展

多层组学主要包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学,是系统生物学的重要组成部分。近年来,随着生命科学在植物中的研究和不同组学技术的迅速发展,已迈入了多组学时代,并且广泛应用在植物响应逆境胁迫及辅助育种方面,成为研究植物响应逆境胁迫不可或缺的重要手段。笔者主要结合多层组学在植物响应逆境胁迫机理及代谢通路中的最新研究进展,对植物响应逆境胁迫(非生物胁迫和生物胁迫)、基因功能研究及辅助育种的研究进展进行综述,并强调将基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等学科交叉结合起来进行研究来揭示植物响应逆境胁迫的分子机理,为未来培育抗逆品种提供新思路。     

种子处理对逆境胁迫下玉米生长发育的影响

本文通过阐述种子处理在逆境胁迫条件下对青贮玉米生长发育的影响,旨在为种子处理剂在玉米上的应用提供相关参考价值,对促进逆境胁迫下玉米的生长以及提高玉米产量等方面具有理论指导意义。     

土壤盐碱化对玉米胁迫的研究进展

土壤盐碱化严重影响了土壤的理化性质,玉米作为重要的粮食作物之一,耕地盐碱化程度的逐年加剧严重影响了玉米的产量和品质。为提高在盐碱化土地上玉米的生物产量,进行玉米的耐盐育种十分必要。文章主要分析了盐胁迫对玉米生长的影响、玉米耐盐性的表观适应性、提高玉米抗盐性的途径等研究内容,为促进玉米耐盐育种的开展奠定理论基础。     

低温和盐复合胁迫对玉米种子生理生化指标的影响

为探究复合胁迫对玉米种子生长的影响,以玉米杂交种郑单958为试验材料,研究了低温及盐胁迫两重逆境对玉米种子表型指标、膜损伤及抗氧化系统等指标的影响。结果表明:低温、盐胁迫单一及复合逆境均导致玉米胚根长、芽长、胚芽鲜重下降,其中盐胁迫对玉米胚芽鲜重影响不显著,复合胁迫的各指标降低幅度较大;与CK相比,各胁迫处理均不同程度地提高了胚芽的相对电导率和TBARS的含量,其中复合胁迫下玉米胚芽膜损伤较单一胁迫大;同时,低温、盐胁迫单一及复合逆境均不同程度地增加了胚芽SOD、CAT、APX的活性,低温盐复合胁迫下玉米抗氧化酶上升幅度最大,其次是低温处理。说明低温及盐胁迫复合处理下的玉米种子的响应机制与单一逆境下有所差异,复合逆境处理引起的玉米种子生长抑制较单一胁迫更为明显。     

CIMMYT-中国热带玉米研究中心

正"CIMMYT-中国热带玉米研究中心"以国际科研平台为基础,以应对全球粮食安全挑战,特别是应对非生物和生物胁迫、全球气候变化对玉米生产的潜在威胁为目标,致力于热带玉米研究,促进热带玉米基因组学和分子育种领域的进步。中心成立于2017年12月1日,由佛山科学技术学院与国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)     

提高玉米产量措施探讨

<正>我国是农业大国,玉米作为主要粮食作物,在国民经济和人民生活中占有重要地位,其产量的高低直接影响国家粮食安全和玉米产业的发展。玉米在育种、栽培及生长过程中,因管理不当,常常会出现     

玉米抗旱育种的研究进展

近几年干旱发生越来越频繁,已经对粮食安全构成了巨大的威胁.玉米抗旱育种是减少干旱造成产量损失的重要手段.介绍了一批抗旱玉米的种质资源和育种方法,育种实践证明轮回选择法是玉米抗旱育种最经济有效的方法,在进行轮回选择的过程中要运用数学方法评价产量性状,用玉米抗旱育种第二性状进行辅助选择,用权重法建立合理的抗旱模型.在抗旱育种中一个重要的环节是进行抗旱鉴定,鉴定过程中应控制干旱胁迫的强度,才能将抗旱和高产有机地结合在一起,还回顾和展望生物技术在玉米抗旱育种中的应用及前景.     

CIMMYT-中国热带玉米研究中心

正"CIMMYT-中国热带玉米研究中心"以国际科研平台为基础,以应对全球粮食安全挑战,特别是应对非生物和生物胁迫、全球气候变化对玉米生产的潜在威胁为目标,致力于热带玉米研究,促进热带玉米基因组学和分子育种领域的进步。中心成立于2017年12月1日,由佛山科学技术学院与国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)共建。CIMMYT是联合国下属的全球最有影响力的非营利性农业科技机构,其宗旨是提高世界     

浅谈玉米种质改良及新品种选育

近年来我国玉米育种取得巨大进步,不论郑单958类、先玉335类,还是迪卡类等品种,均出现井喷现象,对提高玉米产量,保障国家粮食安全起到重要作用;但这些品种大多停留在模仿阶段,一旦发生逆行环境,对玉米产量将产生严重影响,因此创制和培育具有我国地方特色和自主知识产权的玉米种质,并选育出耐密、抗生物和非生物胁迫、适应全程机械化操作的优良自交系和杂交种,是黄淮海玉米生产上亟待解决的问题。     

锌肥对水分逆境下玉米产量形成的影响

为探讨锌肥对水分逆境下玉米产量形成的影响,以郑单958为材料,研究了不同水分条件(正常供水,干旱胁迫、淹水胁迫)下,施用锌肥对玉米的叶面积、叶绿素含量、净光合速率、干物质积累及转运、植株锌含量及产量的影响.结果表明,水分逆境条件下,施用适量锌肥,可以增加玉米叶面积和叶绿素含量,提高净光合速率,增加单株干物质总量和各器官干物质积累量,促进干物质向子粒转运,增强抗逆性,增加产量.在不同水分条件下,施用锌肥可增加玉米叶片及子粒含锌量.     

耐旱性不同的玉米杂交种的生理生化差异分析

以耐旱性不同的玉米品种沈农87,沈单10为试材,通过盆栽试验研究水分胁迫下不同耐旱性玉米品种一系列生理生化指标的差异,结果表明:抽雄期水分胁迫下,两个耐旱性不同玉米杂交种叶水势和叶片相对含水量都出现下降趋势,叶片的叶绿素含量下降,叶片相对电导率增大.水分胁迫后,两个耐旱性不同玉米杂交种产量均下降,沈单10的抗旱指数大于沈农87,说明沈单10的抗旱能力比沈农87强.研究植物对逆境环境的适应反应并寻找重要指标,为抗旱育种鉴定和筛选耐旱品种提供依据.     

加强抗逆性育种 应对玉米生产的不利因素

分析我省近年来大田玉米生产受环境影响的现状和新品种遗传产量和实际产量的差距以及国内外玉米生产和育种的研究成果。提出随着全球气候的变暖,应对我省复杂不利的生产环境取得玉米高产,必须加强玉米抗逆性育种。抗逆性育种的核心是强化逆境人工选择使其适应自然选择,论述了高密度育种提高抗逆性方法简单可行,是实现玉米高产稳产育种目标的有效方法。从种质创新角度介绍了相关的技术策略。     

逆境胁迫下硅的抗性作用机理研究

硅是对植物生长有益的一种营养元素,能提高作物的产量,改善作物品质。硅还可以提高植物对生物和非生物胁迫的抵抗能力。综述了国内外有关硅在缓解病虫害、干旱、盐害、重金属毒害及冻害等逆境胁迫下的作用及机理方面的研究。     

西南地区玉米抗非生物逆境品种选育及其对策（英文）

玉米是中国的重要粮食作物,也是不可替代的重要饲料原料和工业原料,市场需求量巨大。西南地区是中国第三大玉米主产区,受非生物逆境如干旱、高温、低温、荫湿等胁迫十分频繁,严重影响玉米生产发展,造成玉米单产低而不稳,严重制约西南地区玉米生产发展。该文初步介绍了西南玉米主要非生物气候逆境概况,以及育种实践中玉米抗逆品种选育方向和对策,以期为培育高产抗逆新品种,提高西南地区玉米抗逆育种水平提供参考。     

西南生态区玉米生长逆境分析

玉米是世界上分布最广泛的粮食作物之一,种植范围广阔,在世界农业生产及发展中占据十分重要的地位。玉米种植面积和总产量已超过水稻和小麦,成为世界第一大粮食作物,我国的玉米种植面积和总产量也呈逐年递增的趋势。西南地区生态类型多样而复杂,玉米生长条件差,给玉米产量和品质的提升造成较大的影响。本文作者分析了西南生态区玉米在生长过程中的主要逆境,为玉米育种及生产提供指导。     

玉米耐受盐胁迫的调控机理研究进展

盐胁迫是影响玉米生长和产量的一个重要环境限制因素。盐胁迫易引发离子胁迫和渗透胁迫,最终导致植物叶面积扩展受阻、光合作用以及生物量积累降低等。植物在适应盐胁迫环境时能形成许多耐受调节机理,如Na+的外排、Na+区隔化进入液泡、可溶性物质的积累和活性氧(reactive oxygen species,ROS)的清除等。本文对近年来玉米耐盐机理的研究进展作一概述,内容包括盐胁迫对玉米生长和发育的影响,玉米对盐胁迫的生理生化响应及分子机制,基于离子平衡、渗透调节、清除活性氧和激素调节4个方面的玉米耐受盐胁迫的调控机理,并对玉米耐盐研究存在的问题和前景进行了分析和展望。深入研究玉米耐盐生理和分子机制,不仅具有重要的科学意义,而且还能为将来玉米的耐盐育种提供重要的理论指导。     

不同盐分逆境下玉米产量及相关性状的表现

盐逆境是重要的非生物逆境之一,严重限制了作物生产的发展,研究盐分对玉米幼苗生长、产量组分的效应有助于改进滩涂玉米生产措施以及加深对玉米耐盐机制的理解。选用耐盐性较强的玉米杂交种‘苏玉10 号’和‘苏玉30’,利用盐池设施测试不同盐分逆境下玉米产量及其相关性状的表现。随着盐分的增加,籽粒产量呈线性下降,在1.5 g/kg 的盐分逆境下‘苏玉10 号’和‘苏玉30’的籽粒产量为非逆境的54.2%和64.3%;在减产的因素中,穗粒数比百粒重对盐分逆境更为敏感。拔节期生物量（鲜、干重）与籽粒产量均表现极显著的线性正相关。相对鲜重、相对干重、相对含水量和相对籽粒产量等耐盐性指标中,以相对籽粒产量表征耐盐性较好,不同盐逆境间差异均达达显著水平。在1.5 g/kg 土壤盐分下,玉米产量仅为非逆境的60%左右,应加强耐盐玉米尤其是增强苗期耐盐性的品种培育工作。     

3个玉米WRKY转录因子在非生物胁迫下的表达分析

为进一步研究WRKY转录因子在玉米生长发育及逆境胁迫过程中的作用,通过生物信息方法,从玉米基因组中得到3个同源性较高的WRKY家族基因:ZmWRKY1-like、ZmWRKY4-like、ZmWRKY21-like。同时,采用荧光定量PCR技术分析这3个基因在玉米不同组织及不同逆境胁迫下的表达模式。结果表明,3个基因在玉米的不同器官中都有表达,但具有组织表达特异性。200mol/L NaCl胁迫处理后,ZmWRKY21-like基因呈上调表达;200g/L PEG6000胁迫处理后,ZmWRKY1-like基因出现下调表达;4℃低温胁迫下,3个基因的表达都没有出现显著变化。上述结果表明,ZmWRKY1-like和ZmWRKY21-like基因可能分别参与玉米植株对干旱和盐胁迫的响应。