玉米子粒败育机理研究进展

本文综述了玉米子粒败育的生理生态研究进展，并讨论了玉米子粒败育机理的研究方向。     

多胺、乙烯对玉米子粒发育早期的影响

本文对子粒败育与乙烯、多胺的关系进行了探讨.采用两类不同基因型(典型的顶端败育类型和正常类型)玉米杂交种为材料,对子粒发育前期乙烯的代谢变化,以及果穗中下部正常子粒上部败育子粒内原精胺(Spm)、亚精胺(SPd)和腐胺(Put)的含量进行了研究,结果表明:败育子粒在受粉后8～12天阶段中多胺含量明显低于正常子粒,子粒的乙烯释放量在授粉后的0～8天也出现.研究认为,乙烯的释放量,及果穗顶部子粒较低的多胺含量都与子粒败育密切相关,同期败育类型玉米子粒的乙烯释放量显著高于正常类型,同一类型中又表现为顶部高于中部。     

对玉米子粒败育原因的再认识

玉米子粒败育是造成穗粒数降低进而使玉米产量品质降低的重要原因.前人就此问题进行了大量的研究,取得了许多有益进展.文章综述了前人的研究成果,并对玉米子粒败育的原因进行了探讨.     

玉米子粒败育过程的早期特征及物质动态

通过对不同类型玉米子粒发育动态比较研究发现,败育粒在授粉前期其子房长度及重量就明显低于正常子粒。随授粉后天数的增加,其差距日渐扩大,约在授粉后8～12d(8－12DAA)停止发育转向衰退。子粒败育过程可区分为两个阶段：0－8DAA为败育诱导期,8－16DAA为表观衰败期。在子粒败育诱导期,糖分及蛋白质浓度并不低。研究认为,顶端子粒的败育可能与其库活性较低有关。     

玉米秃顶缺粒原因及预防措施

本文结合玉米秃顶缺粒的组成，根据国内外学者从不同侧面对玉米子粒败育原因的研究，综合分析了造成玉米秃顶缺粒的内、外因，并提出了预防措施。     

不同温度处理对离体培养玉米子粒发育的影响研究

以玉米杂交种农单5号和农大108为材料,采用玉米子粒离体培养的方法研究了不同温度处理对子粒发育的影响,并对子粒败育率、粒重、可溶性糖和淀粉含量进行了测定。结果表明,2个品种对温度影响表现出相同的趋势:与18℃、38℃相比,28℃下子粒发育最好,子粒败育率低、粒重高。在18℃和38℃下,子粒的可溶性糖含量高而淀粉含量低。28℃条件下较适合子粒的发育。     

不同生育期高温对玉米子粒品质及淀粉糊化特性的影响

以玉米杂交种隆平206与秦龙14为试材,分别在开花期和子粒灌浆期进行高温处理,研究不同生育期高温对玉米穗部性状、子粒品质与淀粉糊化特性的影响。结果表明,开花期与子粒灌浆期高温处理均显著降低秦龙14的子粒行数、行粒数,其中,开花期秦龙14高温处理败育;对隆平206无显著影响,说明隆平206子粒形成过程中耐高温较强。与对照相比,高温显著增加两个品种玉米子粒蛋白质含量,降低子粒脂肪与淀粉含量;品种间比较,高温对秦龙14品质的影响较隆平206大。隆平206不同生育期高温处理比较,灌浆期高温对子粒脂肪含量影响较大,蛋白质含量次之,淀粉含量相对较小,两个高温处理子粒淀粉峰值黏度、低谷黏度、最终黏度与糊化温度显著高于对照;灌浆期高温处理糊化参数的升幅较开花期高温处理大。玉米生育后期高温对玉米子粒品质及糊化特性有显著影响,灌浆期高温较开花期高温对玉米子粒品质的影响较大。开花期高温对玉米子粒育性影响较大,灌浆期高温主要影响玉米子粒品质。     

乙烯利对离体培养的玉米子粒发育及酸性蔗糖酶的影响

采用玉米子粒离体培养的方法,研究不同浓度乙烯利处理对子粒的生长发育及酸性蔗糖酶(SAI)的影响。结果表明,玉米子粒败育率随乙烯利浓度的提高呈上升趋势,乙烯利浓度在50～1 200mg/L时,子粒的鲜粒重、干物重高于对照;乙烯利浓度小于50mg/L时,对SAI活性起抑制作用;浓度在100～1 200mg/L时,SAI活性远高于对照;浓度为400mg/L时,子粒的鲜粒重、干物重和SAI活性分别达最高值。在玉米子粒发育中期,用适当浓度(400mg/L)乙烯利处理有利提高产量。     

光质对夏玉米产量和子粒蛋白质含量的影响

以郑单958为试验材料,在夏玉米吐丝后5 d至吐丝后35 d,分别用白色、黑色、红色、黄色、绿色、蓝色的聚乙烯透明食品袋将雌穗完全套住,同时设置不套袋处理(CK),研究灌浆期雌穗照射不同颜色的光对夏玉米产量和子粒蛋白质含量的影响。结果表明,与CK相比,套袋处理显著增加了穗粒数,红袋和蓝袋对穗粒数的增加作用更显著;黑袋抑制粒重的增加,白袋、黄袋、绿袋显著促进粒重的增加;不同颜色的光对穗部性状都有改善作用,绿袋、白袋、红袋、蓝袋分别对穗长、穗粗、穗行数、行粒数的促进作用显著,白袋对子粒败育的抑制作用显著;红袋和蓝袋使子粒的体积分别增加18.8%、27.6%,其余处理抑制了子粒体积的增加;白袋、红袋、黄袋、绿袋、蓝袋增加了子粒的蛋白质含量,黑袋抑制子粒对氮素的吸收和蛋白质的合成。改变灌浆期照射雌穗的光质可以改善穗部性状,减少子粒败育,促进对子粒对氮素的吸收,从而实现产量的增加和品质的改善。     

正常生长条件下推迟授粉对玉米子粒生长的影响

通过对先后吐出苞叶的花丝进行特定时间的授粉,研究正常生长条件下推迟授粉对玉米子粒生长的影响。结果表明,推迟授粉对先授粉子粒的生长影响较小,先授粉子粒粒重无显著差异,但显著减低了后授粉子粒的粒重,先玉335及登海605两个品种表现一致。进一步研究发现,后授粉子粒的生长动态即干物质积累动态与正常授粉子粒并不存在显著差异,先玉335、登海605、郑单958和大成168这4个品种表现一致,说明无胁迫条件下,推迟授粉仅仅相对推迟了后授粉子粒的生长发育时期,生长时间缩短,从而影响了子粒粒重形成。因此,正常生长条件下推迟授粉事件并未影响子粒生长,胁迫条件下的其他因素可能是造成子粒败育的根本原因。     

玉米脱粒破碎率关键影响因子及其最优预测模型研究

子粒破碎率高是当前中国玉米机械收获子粒的重要限制因素,解析破碎率变化原因,建立其简便预测模型是需要解决的重要问题。本文采集7个玉米品种在3个种植密度下组合的果穗,在不同子粒含水率梯度条件下开展单穗脱粒试验。种植密度在6万～9万株/hm2范围内对子粒破碎率没有影响,品种、子粒的含水率、抗侧压碎力和穿刺强度等的影响均达到统计显著水平。品种对破碎率变化的偏贡献率为12.7%,且品种的偏贡献率子粒含水率的偏贡献率抗侧压碎力的偏贡献率穿刺强度的偏贡献率,种植密度的偏贡献率接近于零。破碎率的最优预测因子是穿刺强度,预测模型:破碎率=10.25×0.990穿刺强度,满足破碎率不高于5%约束的穿刺强度值不得低于60 MPa。研究结果可为玉米破碎率预测、宜机收玉米新品种培育与鉴定、脱粒机具设计与制造提供数据支撑和技术参考。     

天津玉米机械粒收初步研究

为明确天津玉米子粒脱水特征及影响机械粒收的主要因素,2015年和2018年在天津武清区开展春玉米和夏玉米田间试验,调查不同玉米品种的子粒含水率和机械粒收后的破碎率、杂质率及田间损失率。结果表明,春玉米收获时子粒含水率为16.4%～23.2%,破碎率为1.5%～3.2%,符合国家机械粒收标准。在本地区10月初播种冬小麦之前完全可以实现机械粒收。夏玉米在传统收获季子粒含水率为27.2%～42.2%,含水率过高导致的高破碎率是限制机械粒收的主要因素。当前种植的主要夏播品种无法满足玉米机械粒收的熟期与水分需求,需筛选早熟、脱水快的品种,或延迟冬小麦播种及采取冬小麦改种春小麦的种植制度调整,实现夏玉米机械粒收。     

不同基因型玉米氮素吸收利用效率研究进展

玉米氮效率的评价方法与指标不尽一致,导致对玉米基因型不同的分类结果。玉米氮效率研究主要集中于根系对氮素的吸收、叶片对氮素的还原同化、氮素在植株体内的积累和分配以及地上部生长势与氮效率的关系方面。以子粒为主要收获对象的玉米,穗、子粒发育状况对玉米产量起着关键作用,有关穗、子粒发育对玉米氮效率贡献率的大小、不同氮效率基因型玉米穗、子粒发育的差异以及内在生理生化机制研究较少。对不同氮效率基因型玉米子粒发育与氮效率之间关系、子粒发育尤其是顶部子粒的早期发育(决定穗粒数的形成)对氮素的反应、氮高效品种顶部子粒的早期发育是否优于氮低效型、氮素对不同氮效率基因型玉米子粒发育的影响机制等问题有待进一步研究。     

玉米子粒和果穗离体培养技术及其应用研究进展

本文对玉米籽粒离体培养技术及其在子粒发育生理研究中的应用进行了评述；并提出了果穗离体培养方法．     

微胚乳玉米子粒发育过程中乙酰辅酶A羧化酶活性变化规律的研究

以高油115玉米作为对照,对微胚乳玉米胚与非胚部位中乙酰辅酶A羧化酶活性的变化规律进行了研究。结果表明,在玉米子粒发育期间,微胚乳玉米和高油115玉米胚部位和非胚部位单粒乙酰辅酶A羧化酶活性均有很大波动,不同微胚乳玉米材料的酶活性变化趋势未见有一致规律,春秋两季玉米的酶活变化趋势也未见有一致规律。玉米子粒中胚与非胚部位乙酰辅酶A羧化酶活性与收获时单粒油脂重之间的相关系数为0.434 8和0.561 6,乙酰辅酶A羧化酶对玉米油脂积累的影响可能不大。     

玉米子粒大小及其衡量方法

玉米子粒大小及其整齐度是玉米商品品质的重要指标之一。目前,常使用粒重(百粒重)来衡量子粒的大小,但粒重不能真实反映粒的体积和大小。通过对吉林省133个玉米品种子粒大小的研究对比分析,用体积表示法比百粒重法能更好的体现玉米品种子粒大小,提出了玉米子粒大小的体积表示法(粒数/L)和分级标准。分级标准划为3个等级,小粒在2000粒/L以上,中粒在1700～2000粒/L,大粒在1700粒/L以下。参试玉米品种中子粒大小以中粒品种最多,为60.9%,其次是小粒品种,大粒品种最少。     

影响夏玉米生理成熟后子粒脱水的相关因素分析

以26个夏玉米杂交种为材料,分析不同玉米杂交种收获时子粒含水量及影响生理成熟后子粒脱水速率的粒型、主要成分含量等相关因素。结果表明,不同玉米杂交种在收获期子粒含水量、生理成熟后平均脱水速率、阶段性脱水速率、粒型、主要成分含量等方面均存在极显著差异。子粒生理成熟后不同阶段脱水速率间比较,前期脱水速率中期脱水速率后期脱水速率。相关分析表明,收获期子粒含水量与粒型(粒长×粒厚/粒宽)、子粒淀粉含量呈显著负相关,与子粒脂肪含量呈极显著正相关。表明生理成熟后脱水较快品种的理想粒型为较高的粒型参数值。