甜玉米乳熟期果皮厚度相关基因的加权基因共表达网络分析

为深入探究甜玉米果皮厚度发育的分子机制，利用华南农业大学甜玉米课题组选育的果皮厚度差异较大的甜玉米自交系M03和M08为试验材料，对其授粉后15,19,23 d的果皮进行转录组测序。联合差异表达基因分析与加权基因共表达网络(WGCNA)分析，鉴定甜玉米乳熟期果皮厚度相关的共表达基因模块，根据模块内基因的连接度鉴定核心基因，利用qRT-PCR验证核心基因表达量的可靠性。比较M03和M08不同时期果皮转录组数据共筛选出4 748个差异表达基因(DEGs),DEGs主要富集到碳水化合物代谢过程、植物-病原体相互作用、植物MAPK信号通路。WGCNA分析共构建了18个共表达模块，通过筛选得到4个具有生物学意义且与果皮厚度显著相关(相关系数的绝对值>0.60)的特异性共表达模块，分别是Turquoise、Yellow、Magenta和Pink模块。GO和KEGG功能富集分析结果均表明，特异性模块富集到的天冬氨酸、丙氨酸和谷氨酸代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢以及植物MAPK信号通路在甜玉米果皮厚度发育中具有重要的作用。选取连接度最高的前20个基因进行核心基因筛选，通过基因功能注释最终筛选到包括M...     

甜玉米果皮厚度研究的综述

果皮厚度是影响现有国产甜玉米品种品质的主要限制因子。本文在介绍国内外甜玉米育种概况的基础上,着重介绍了甜玉米果皮厚度的研究方法和遗传规律的研究动态。……     

甜玉米果皮厚度QTL的定位及上位性互作

果皮厚度是影响甜玉米口感的一个重要因素。发掘果皮厚度的基因资源、了解玉米果皮厚度的遗传机制,是指导其育种的基础。本研究以日超-1(薄果皮,56.57μm)×1021(厚果皮,100.23μm)的190个BC1F2家系为作图群体,分别采用2种遗传模型检测QTL。基于复合区间作图(CIM)共检测到3个影响果皮厚度的QTL,位于3.01、6.01、8.05区段,分别解释8.6%、16.0%和7.2%的表型变异,其中3.01和8.05处QTL以加性效应为主;基于混合线性CIM模型(MCIM)共检测到5个影响果皮厚度的QTL,其中除8.05处QTL为加性QTL外,另有2对加×加上位性互作QTL,1对是2.01和6.05处QTL之间的互作,另1对则是5.06和6.01处QTL间的互作。这2对互作QTL分别解释了6.63%和12.48%的表型变异率。本结果表明,加性效应和上位性互作效应等都在果皮厚度的形成和遗传中起重要作用。能够检测QTL上位互作的MCIM模型更适用于果皮厚度QTL定位。本研究还在其中4个QTL的区域内分别检索到胚乳中色素合成以及细胞转变的相关候选基因,这些基因的表达是否与果皮厚度的变异有关值得进一步研究。     

不同采收期对糯玉米子粒品质的影响

为阐明糯玉米子粒授粉后主要营养品质和食用品质的动态变化特征,以京科糯2000和农科玉368为试验材料,分析授粉后子粒淀粉、蛋白质、可溶性糖、脂肪含量,子粒含水量和果皮厚度的动态变化特征。结果表明,子粒蛋白质含量、可溶性糖含量和子粒含水量在灌浆初期下降迅速,授粉20d后下降缓慢;子粒淀粉含量在灌浆初期上升较快,授粉20d后上升幅度减小;脂肪含量和果皮厚度在灌浆初期上升较快,而后逐渐下降。授粉后20d子粒可溶性糖含量6.5%~8.0%,淀粉含量60%~70%,蛋白质含量8.0%~9.5%,子粒含水量达70%以上,此时为糯玉米的最佳采收期。在整个测定时期,京科糯2000的果皮厚度一直大于农科玉368的果皮厚度。     

超甜玉米新品种中农大甜413的选育及简介

超甜玉米是指玉米乳熟期子粒总糖含量达到30％以上的特用玉米,又称蔬菜玉米或水果玉米。超甜玉米不仅甜度高,而且子粒氨基酸组成较平衡,蛋白质品质优良,富含多种维生素。近年来,随着我国城乡居民生活水平的不断提高,超甜玉米越来越受到消费者的喜爱。由中国农业大学国家玉米改良中心培育的超甜玉米新品种中农大甜413于2004～2005年参加国家黄淮海鲜食甜玉米区域试验,2006年通过国家农作物品种审定委员会审定。该品种农艺性状优良,品质达到国家一级标准。     

"都市丽人"加甜糯鲜食专用玉米杂交种的选育

为解决糯玉米不甜,甜玉米不糯的缺陷,培育出在同一玉米果穗上的子粒中既有糯质的,也有甜质的,糯、甜子粒随机相间排列的优质鲜食玉米,根据谢孝颐(1990)提出的选育糯甜玉米的方法,我们利用在糯玉米中出现的糯质甜玉米基因突变体材料,选育出了加甜糯鲜食玉米品种"都市丽人"(原名加甜美玉(糯)1号).该鲜食玉米组合的母本糯质,父本甜质(糯超甜) ,杂交种表现为纯白糯质.F1植株果穗上3/4的子粒是糯粒 ,1/4是甜粒.为了区别现有的糯玉米和甜玉米,我们把这种在同一个果穗上既有糯粒又有甜粒的玉米称之为加甜糯玉米.     

果实硬度计评定鲜食玉米果皮柔嫩度的可行性

以品尝法为对照,用果实硬度计法获得3种不同胚乳基因型鲜食玉米的36个自交系的果皮硬度计嫩度值。按胚乳基因型对自交系的果皮硬度计嫩度进行方差分析,进而剖析果皮硬度计嫩度与果皮口感嫩度的相关性,探讨果实硬度计定量评定鲜食玉米果皮柔嫩度的可行性。结果表明,果实硬度计能区分果皮柔嫩度存在差异的材料;在2007年秋和2008年春两次试验中,普甜玉米材料的果皮硬度计嫩度与口感嫩度的相关系数分别为0.64、0.66,超甜玉米的为0.63、0.77,均达显著或极显著水平,糯玉米的为0.36、0.39,未达显著水平。由此可见,果实硬度计能够定量评定甜玉米的果皮柔嫩度,但不能评定糯玉米的果皮柔嫩度。     

超甜玉米果穗形态和品质性状的杂种优势及遗传特性分析

作为鲜食型的超甜玉米更应该关注果穗形态特征、含糖量、果皮厚度、适口性等与商品外观和货架期相关的性状。目前国内超甜玉米新品种（或组合）选育十分重视鲜穗产量、株型等方面的研究，培育出了—批高产、优质、抗逆性强的新品种，但对超甜玉米果穗形态和品质性状杂种优势和遗传特性等方面研究的报道还是比较少见，尤其是果皮厚度。     

甜玉米不同采收期籽粒品质性状研究

为研究不同采收期甜玉米品质性状的变化,以7个国内生产主推甜玉米品种为研究材料,设置授粉后15、18、21、24、27、30天共计6个采收期,动态监测甜玉米籽粒含水率、果皮厚度和糖组分等指标。结果表明：（1）参试甜玉米品种的籽粒含水率在授粉后15~30天呈下降趋势,其籽粒含水率变幅为80.09%~68.76%。不同甜玉米品种间籽粒含水率的平均下降速率各异。‘京科甜608’、‘京科甜533’和‘中农大甜413’籽粒含水率下降速率相对缓慢。（2）参试甜玉米品种果皮厚度随授粉后天数增加呈先升高后降低的单峰变化趋势,峰值出现在授粉后21天左右。不同品种间籽粒平均果皮厚度以‘京科甜608’和‘米哥’最低,为78.40 μm;‘中农大甜413’最高,为91.63 μm。（3）参试甜玉米品种籽粒中葡萄糖和果糖含量在授粉后15~30天呈降低趋势,‘京科甜533’、‘京科甜183’、‘京科甜608’葡萄糖和果糖含量在授粉后15~24天相对较高。蔗糖和山梨醇含量随授粉后天数增加呈先升高后降低趋势,在授粉后21~30天,蔗糖含量以‘京科甜158’和‘米哥’含量相对较高。籽粒发育初期（授粉后21天之前）,籽粒中以果糖和葡萄糖为主,之后蔗糖逐渐增加。不同品种间,‘京科甜533’、‘京科甜183’、‘中农大甜413’和‘京科甜608’籽粒中总糖含量均高于‘米哥’,其籽粒中糖组分主要以果糖和葡萄糖等还原性糖为主,而蔗糖含量相对较低。     

超甜玉米果皮结构与籽粒柔嫩性的关系

为探讨果皮结构与籽粒柔嫩性的关系,研究了T4、T5、T19、T38和T39等5个超甜玉米(Z. mays subsp. mays)自交系籽粒不同发育时期的解剖结构。结果表明甜玉米果皮由多层细胞构成,最外层细胞排列紧密,细胞壁角质化。食用品质口感良好的T38和T39自交系具有果皮薄、细胞层数少、果皮细胞壁纤维化和木质化程度低等特征;T4和T5具有果皮厚、构成果皮的细胞层数多和果皮细胞壁纤维化和木质化程度高等特点,口感较差;T19果皮细胞密度大,细胞纤维化和木质化程度极高,在这5个自交系中口感最差。     

消费者在甜玉米种质食味品质鉴评中的偏好性初探

甜玉米的蒸煮品质品尝鉴评是评价食味品质的重要环节。了解普通消费者评价甜玉米食味品质的标准及偏好性可以使育种家在改良甜玉米品质和培育优质品种时更有针对性。以17份甜玉米种质为试验材料，在专业鉴评的基础上，请95名普通消费者进行了品尝鉴评，并对获得的评价数据进行调查。普通消费者的评价结果总体上和专业鉴评结果相一致；与好吃程度相关性最高的是风味和甜度，相关系数均在0.950以上；女性普通消费者中果皮厚度与好吃程度的相关系数高达0.930以上，显著高于男性的0.892，而女性消费者中好吃程度与光泽度的相关系数则只有0.501，明显低于男性的0.666。上述结果表明，与普通消费者整体喜好度相关性最高的是风味和甜度；女性消费者对果皮厚度的重视程度高于男性，而男性消费者对光泽度的重视程度高于女性。这些初步调查结果可为育种家们开展更有针对性的甜玉米食味品质改良提供参考依据。     

多隐纯合体甜玉米主要品质性状分析

利用不同基因型多隐纯合体甜玉米材料进行杂交,获得杂交种,再同时种植这些杂交组合及其亲本材料,在授粉15 d后测定一系列品质指标,分析其遗传规律,主要结果如下:(1)大部分组合含糖量高峰期出现在授粉后15～18 d.大部分组合的最高含糖量大于或介于两亲本间.(2)大部分组合蛋白质含量6次测定总平均数低于或介于两亲本间.大部分组合在授粉后18～30 d蛋白质含量变幅不大.蛋白质含量最大值出现在收获期.(3)含油量随授粉后天数的延迟而上升.大部分组合的含油量最大值出现在收获期,大部分组合的含油量最大值较其对应亲本高或介于两亲本间.(4)大部分组合授粉后18～30 d果皮厚度平均值较对应亲本高或介于两亲本间.大部分组合在同一授粉后天数取样果皮厚度与对应亲本差异不显著.(5)含水量随授粉后天数的延迟而下降,大部分组合5次含水量平均数高于或介于两亲本间.在灌浆期每一基因型都存在一个含水量相对稳定的时期.     

QTL analysis for eating quality-related traits in an F2:3 population derived from waxy corn × sweet corn cross

In order to identify quantitative trait loci (QTL) for the eating quality of waxy corn and sweet corn (Zea mays L.), QTL analysis was conducted on an F₂ population derived from a cross between a waxy corn inbred line and a sweet corn inbred line. Ten QTLs for pericarp thickness (PER), amylose content (AMY), dextrose content (DEX) and sucrose content (SUC) were found in the 158 F₂ families. Among them, four QTLs, qAMY4 (10.43%), qAMY9 (19.33%), qDEX4 (21.31%) and qSUC4 (30.71%), may be considered as major QTLs. Three of these, qAMY4, qDEX4 and qSUC4, were found to be located within a region flanked by two adjacent SSR markers on chromosome 4 (umc1088 and bnlg1265), making this SSR marker pair a useful selection tool for screening the eating quality traits of AMY, DEX and SUC. The QTL for amylose content was found to be located between markers phi027 and umc1634, raising the possibility of its identity being the Wx1 gene, which encodes a granule-bound amylose synthase. The new QTLs identified by the present study could serve as useful molecular markers for selecting important eating quality traits in subsequent waxy corn breeding studies.     

苯唑草酮在甜玉米上的应用

为了研究苯唑草酮对玉米地常见杂草防效和不同甜玉米品种对苯唑草酮的敏感性,试验选取了种植较为广泛的16个甜玉米品种,在幼苗4~6叶喷施25.00 g/hm2苯唑草酮,统计杂草防效及株高抑制率。试验结果表明,苯唑草酮对玉米地常见杂草的防效达到90%以上;苯唑草酮对甜玉米幼苗生长产生一定药害,其中‘中甜8号’和‘正甜68’较为敏感,施药后10天株高抑制率分别为24.83%和23.01%;甜玉米的含糖量与对苯唑草酮的敏感性没有相关性。     

超甜玉米果皮柔嫩度与成分含量动态变化及相互关系

以10份生育期一致、果皮柔嫩度存在梯度差异的超甜玉米自交系为材料,探讨果皮柔嫩度和果皮主要成分在籽粒发育过程中的动态变化及其相互关系。结果表明,在湖北武汉和海南陵水2种不同环境下,果皮柔嫩度好、中、差的3份自交系PE10、T105、S33205在授粉后第12~24天内,果皮柔嫩度值（打孔读数）均呈由小到大的曲线变化,且各测定时间点的柔嫩度均值均为S33205>T105>PE10;环境条件影响果皮柔嫩度变化速率。在2种环境下的测定时间段内,3份自交系果皮半纤维素含量均逐渐增大,木质素含量呈现单峰曲线变化,而纤维素含量始终在24%上下波动,果胶与灰分含量变化不大,且没有明显的规律,主要成分含量均值始终为半纤维素>纤维素>木质素。无论是在籽粒发育过程中,还是在最适采收期,果皮半纤维素和木质素含量均与果皮柔嫩度呈极显著正相关,是影响果皮柔嫩度的化学成分因子。     

不同间作形式对玉米根际土壤酶活性的影响

为了探究间作群体地下部土壤生物化学环境,采用田间试验法研究了不同间作群体玉米关键生育时期3种主要根际土壤酶活性的变化特征,结果表明:（1）随着玉米生育时期的推进,玉米单作、玉米‖向日葵、玉米‖花生、玉米‖红薯4个处理的根际土壤脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶均在喇叭口期出现活性高峰;（2）玉米整个生育期,各处理脲酶、过氧化氢酶活性大小顺序均表现为玉米‖花生＞玉米‖红薯＞玉米‖向日葵＞玉米单作,且在喇叭口期差异较显著（P＜0.05)。玉米‖花生碱性磷酸酶活性在整个玉米生长期一直高于玉米单作,玉米‖红薯除喇叭口期外均低于玉米单作、玉米‖向日葵在喇叭口期和开花授粉期也均低于玉米单作;（3）间作群体有明显的产量优势。     

灌浆期高温胁迫对甜玉米籽粒糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的影响

为明确高温对甜玉米籽粒产量和品质的影响,以甜玉米厦甜1号和粤甜16为材料, 人工授粉3 d后, 利用人工气候室分别进行昼间高温(HT)35℃和正常气温(CK)处理, 研究了甜玉米籽粒灌浆过程中粒重、糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的动态变化。结果表明, 与正常气温相比, 高温缩短甜玉米灌浆进程, 显著降低粒重、含水量, 提高皮渣率。在最佳采收期(水分含量为68%~74%)甜玉米鲜百粒重分别下降了20.8% (厦甜1号)和16.4% (粤甜16)。在甜玉米籽粒灌浆过程中可溶性糖和蔗糖的含量随授粉后时间先升高后降低, 高温处理不利于可溶性糖和蔗糖积累, 籽粒中糖分含量降低, 淀粉含量升高。籽粒中蔗糖的合成与分解主要由磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)催化, SS催化反应是可逆的。高温明显降低SPS和SS合成方向活性, 提高SS分解方向活性, 导致糖分含量降低, 品质变劣。高温缩短两品种SS(合成方向)活性峰值出现的时间, 而对于SPS活性峰值出现时间厦甜1号被缩短, 粤甜16 为不变。