甜玉米与普通玉米籽粒发育过程中碳水化合物及氨基酸消长规律的比较研究——Ⅰ.籽粒灌浆特性及碳水化合物消长规律

不同类型玉米籽粒灌浆过程一致,差异主要表现在量上。甜玉米,尤其是超甜玉米具有灌浆速度慢、持续时间短及脱水慢等特点。随着籽粒灌浆的进行,蔗糖及可溶性糖含量迅速增加至最大值,尔后下降,还原糖则一直下降。类型间差异主要表现在蔗糖含量上。超甜玉米维持高糖含量的时间要长于普甜玉米,温度影响甜玉米籽粒中糖分的积累进程,而对最大含量无甚影响,各品种可溶性糖含量达最大值所需的有效积温数量较稳定。水溶性多糖含量相差极大,普甜玉米一直迅速增加,而超甜玉米及普通玉米则很低且变化很小。     

种植密度对不同株高夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响

倒伏是影响夏玉米在密植条件下获得高产的重要限制因素之一,本研究旨在探讨种植密度对不同株高夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响。以矮秆品种登海661 (DH661)和高秆品种鲁单981 (LD981)为试验材料,通过设置4.50×10⁴株 hm^-2、6.75×10⁴株 hm^-2和9.00×10⁴株 hm^-2 3个种植密度,研究茎秆节间长度、茎秆穿刺强度、茎秆显微结构以及倒伏率等方面的变化。结果表明,随种植密度增加,夏玉米的基部第3茎节间和穗位节间变细,茎秆穿刺强度显著下降,较密度4.50万株 hm^-2,DH661和LD981 6.75万株 hm^-2、9.00万株 hm^-2地上第3节间茎秆穿刺强度分别降低了8.5%、22.6%和13.3%、29.6%;茎秆皮层和维管束内部厚壁细胞厚度及维管束数目均随种植密度的增加显著下降,倒伏风险增加,但矮秆品种的下降幅度小于高秆品种,而产量的增加幅度大于高秆品种,说明矮秆品种在高密度下能够保持较好的抗倒伏性能,有助于其在高密度种植条件下获得高产、稳产。     

玉米茎秆糖含量的遗传模式分析

较高的茎秆糖含量有助于提高青贮玉米的饲料品质和适口性,本研究以YXD053和98A-04两个高茎秆糖含量玉米自交系为母本,Y6-1低茎秆糖含量玉米自交系为父本,通过自交、杂交及回交产生2个组合的6个世代(P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁和BC₂);运用主基因+多基因混合遗传模型6个世代联合分析方法,探明控制玉米茎秆糖含量的遗传模型,并进行遗传参数估计。结果表明,玉米茎秆糖含量遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制。YXD053×Y6-1及98A-04×Y6-1两个组合的主基因遗传率分别为53.50%和52.63%,多基因遗传率分别为7.96%和17.31%,总遗传率分别为61.46%和69.94%,显性度(h/d)均小于1。茎秆糖含量以主基因遗传为主,且主基因又以加性效应为主,但环境因素对茎秆糖含量的遗传有一定的影响。这一研究结果为玉米茎秆糖含量性状的基因定位和育种选择提供了理论依据。     

甜玉米的种类及用途

甜玉米(Zea mags L.sacchara ta st urt)是玉米属中的一个亚种,即甜质型玉米亚种。根据其突变基因的不同,甜玉米又可分为普通甜玉米、超甜玉米、强化甜玉米和半强化甜玉米。普通甜玉米是由隐性突变基因su_1纯合而引起胚乳缺陷,其成熟籽粒表现皱褶、透明。普通甜玉米胚乳中的含糖量为10～15％,比普通玉米高2.5倍。蛋白质含量在13％左右,赖氨酸含量和含油量都     

不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响

为探明不同施氮水平下玉米超高产(≥13 500 kg hm^-2)群体氮磷钾积累及分配规律,通过苏玉20、浚单20两品种3年不同氮肥运筹方案的试验,实现了籽粒最高产量14 753 kg hm^-2的目标。结果表明：(1)随着生育进程,两品种氮磷钾在植株、籽粒中积累逐渐增大,在叶片、茎秆、叶鞘中呈先单峰变化趋势,叶片氮钾峰值在大口期,磷峰值在开花期。增大灌浆期植株氮积累量及叶片氮转移率,促使成熟期籽粒氮磷较大积累量,利于超高产玉米群体的形成。(2)籽粒产量、1 kg氮生产籽粒量、氮肥的农学效率、氮素利用率、植株(及叶片、茎秆、叶鞘、籽粒等器官)氮磷钾含量在450 kg hm^-2施氮水平时达到最大值,其值(苏玉20)分别为14753 kg hm^-2、44.0 kg、19.24%、38.63%、335.4 kg hm^-2、178.2 kg hm^-2、230.7 kg hm^-2,过高过低施氮均使氮磷钾积累量及产量下降。(3)由两品种产量与施氮水平的回归方程,确定了超高产时的最佳施氮量、超高产施氮水平和最佳施氮范围,苏玉20分别为457.0 kg hm^-2、418.3~495.7 kg hm^-2、418.5~495.4 kg hm^-2;浚单20分别为452.7 kg hm^-2(最佳施氮量)、410.8~494.6 kg hm^-2 (最佳施氮范围)。     

乙矮合剂对谷子茎秆抗倒伏能力及产量的影响

2020-2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站，以张杂谷13号为材料，设置乙矮合剂(ECK)的不同喷施时期(拔节期单次处理，拔节期+抽穗前期双次处理)和不同喷施剂量处理(0.90、1.35、1.80和2.25L/hm²)，探究了ECK对谷子茎秆抗倒伏能力与产量的调控效应。结果表明，随ECK喷施剂量增加，谷子株高、重心高度、节间长度、倒伏率和倒伏指数呈降低趋势，茎粗、单位长度节间干重及节间抗折力呈增加趋势。谷子茎秆理化特性分析结果表明，随ECK喷施剂量增加，基部第2节间纤维素含量呈下降趋势，半纤维素和木质素含量呈先上升后下降趋势，拔节期和抽穗前期双次喷施ECK处理后上述指标变化更为显著。在拔节期和抽穗前期各喷施0.90L/hm² ECK的双次化控处理下，谷子较对照增产幅度最高，2020和2021年增产幅度分别为10.33%和28.04%。综上所述，合理施用ECK能够改善谷子茎秆形态和理化特性，增强抗倒伏能力，提高产量。     

甜玉米与普通玉米籽粒发育过程中碳水化合物及氨基酸消长规律的比较研究——Ⅱ.氨基酸含量的消长变化

不同类型玉米籽粒中氨基酸总量、蛋白态氨基酸、游离氨基酸及赖氨酸、色氨酸含量变化趋势相同。单粒中蛋白态氨基酸和氨基酸总量积累速率为:普通玉米>普甜玉米>超甜玉米,游离氨基酸则相反;以干物质为基础的表示结果与上述相反。赖氨酸及色氨酸含量开始时上升,这最大值后下降,前期类型间差别不大,后期逐增,两种甜玉米的含量明显高于普通玉米。     

甜高粱茎秆含糖量研究

采用77个粒用高粱和21个甜高粱作为研究材料,对甜高粱的含糖量进行了研究。结果表明,甜高粱茎秆的含糖量是粒用高粱的2~5倍,而且茎秆秆芯蜡质,汁液含量高。甜高粱茎秆不同茎节的含糖量有差异,其含糖量随节位由低到高的变化趋势有4种类型,并以低-高-低的变化占多数,因此利用中间节段第4,7,9节的含糖量平均值可表示植株含糖量。收获后,随着茎秆水分的丧失,其含糖量逐渐上升,但是25 d后开始急剧下降。     

大枣生长期可溶性糖含量变化规律的研究

通过研究不同成熟度枣果品种在生长期中可溶性糖成分和含量的变化情况,以及对同一时期不同品种枣果可溶性糖含量差异进行比较、分析,建立糖含量变化(Y)与生长期(X)的线性回归方程为:Y=10.8702+0.559978X,掌握了枣果的营养变化特点和生长规律,旨在为枣果水溶性多糖深加工利用提供理论依据。     

钾素用量对甜玉米可溶性糖及产量的影响

以东甜3号、东甜4号为材料,研究不同钾素用量对甜玉米可溶性糖及产量的影响。结果表明,施用钾肥对甜玉米子粒可溶性糖含量的形成与积累有显著作用,不施钾肥或过量施钾均会降低子粒可溶性糖的含量。结合最终产量指标得出,保证甜玉米高产质优的最佳K₂O用量为150kg/hm²。     

青贮玉米秸秆中性洗涤纤维与蔗糖合成酶活性之间的关系

摘要：以十个秸秆中性洗涤纤维（NDF）含量差异明显的青贮玉米杂交组合为材料,研究了生育时期青贮玉米蔗糖合成酶活性与秸秆NDF含量之间的关系。为改善青贮玉米NDF含量,育成低纤维高品质青贮玉米品种提供理论依据。结果表明,不同青贮玉米组合的秸秆NDF含量与蔗糖合成酶活性有关,且秸秆NDF含量与蔗糖合成酶活性成负相关。验证了蔗糖合成酶作为纤维素合成的关键酶,通过将蔗糖分解为UDPG,为纤维素合成提供直接底物的规律。     

不同玉米品种青贮饲料营养成分比较分析

【研究目的】为研究不同玉米品种间的青贮饲料营养物质的差异;【方法】选取104d收刈的青玉米秸秆和饲用玉米调制青贮以研究不同品种玉米青秸秆对青贮饲料营养成分的影响,60d后分析测定青贮饲料营养成分;【结果】结果表明,玉米品种明显影响青贮饲料的氨态氮、乳酸、CP、NDF和ADF含量,青玉米秸秆(粮食用)青贮饲料的乳酸、丁酸含量和ADF含量没有明显差异(p>0.05),饲用玉米青贮的乳酸、丁酸含量显著高于青玉米秸秆的青贮饲料(p<0.05);【结论】不同玉米品种的青贮原料对青贮发酵产物及青贮饲料营养物质含量有明显的影响。     

Identification of QTL for stalk sugar-related traits in a population of recombinant inbred lines of maize

Increasing sugar content in silage maize stalk improves its forage quality and palatability. The genetic mapping and characterization of quantitative trait loci (QTLs) is considered a valuable tool for trait enhancement, yet little information on QTL for stalk sugar content in maize has been reported. To this end, we investigated QTLs associated with stalk sugar traits including Brix, plant height (PHT), three ear leaves area (TELA), and days to silking (DTS) in two environments using a population of 202 recombinant inbred lines from a cross between YXD053, which has a high stalk sugar content, and Y6-1, which has a low stalk sugar content. A genetic map with 180 SSR and 10 AFLP markers was constructed, which spanned 1,648.6 cM of the maize genome with an average marker distance of 8.68 cM, and QTLs were detected using composite interval mapping. Seven QTLs controlling Brix were mapped on chromosomes 1, 2, 6 and 9 in the combined environments. These QTLs could explain 2.69–13.08 % of the phenotypic variance. One major QTL for Brix on chromosome 2 located between the markers bnlg1909 and umc1635 explained 13.08 % of the phenotypic variance. Y6-1 also contributed QTL allele for increased Brix on chromosome 6. One major QTLs controlling PHT on chromosome 1 and TELA on chromosome 4 were also identified and accounted for 13.68 and 12.49 % of the phenotypic variance, respectively. QTL alleles for increased DTS were located on chromosomes 1 and 5 of YXD053. Significant epistatic effects were identified in four traits, but no significant QTL × environment interactions were observed. The information presented here may be valuable for stalk sugar content improvement via marker-assisted selection in silage maize breeding programs.     

甜高粱茎秆含糖量遗传研究进展

甜高粱(Sorghum bicolor)是普通粒用高粱的一个变种。与粒用高粱相比,甜高粱育种研究进展相对缓慢,特别是茎秆含糖量高的亲本系创造比较滞后。开展甜高粱茎秆含糖量的遗传研究,对甜高粱亲本系选育及杂交种组配具有重要意义。本文从茎秆含糖量的评价指标入手,分别对茎秆含糖量的遗传与子粒产量及其他性状的关系、基因定位等方面的相关研究结果进行了系统地概括和归纳,并分析了当前茎秆含糖量研究的热点和亟待解决的问题。     

刈割时间对青贮玉米秸秆饲料营养成分的影响

国外较多的研究是从整株玉米青贮的角度研究不同品种和收获成熟期对青贮饲料营养价值的影响，而国内对青玉米秸秆青贮的研究报道多涉及提高青贮饲料的品质，为此试验选用收刈时间（生长期）为92、94、96、98、100、102和104d的高油115玉米青秸秆调制青贮饲料，研究玉米秸秆收刈时间对青贮饲料营养成分的影响，结果表明收刈时间明显影响青贮饲料的氨态氮、CP和NDF含量，尤其是明显影响青贮饲料的有机物体外降解率，收刈时间对青玉米秸秆青贮饲料的乳酸、丁酸含量和ADF含量没有明显的影响(p>0.05)。     

玉米茎秆弯曲性能与抗倒能力的研究

为探讨不同玉米品种茎秆抗倒伏相关的力学特点, 选用不同抗倒性品种登海3719、京科519和农大108, 设置3.00、5.25、7.50、9.25和12.00万 hm-2 5个密度, 分别于玉米抽雄前和蜡熟期取样, 用WDW3020型电子万能试验机对茎秆第3、5、7节间进行悬臂梁弯曲试验, 同时测定节间形态特征。结果表明, 随密度的增加, 茎秆基部节间直径变细、节间长度增长。品种间有一定的差异, 在3个品种中登海3719的平均直径和长度均低于其他2个品种; 品种间茎秆惯性矩也有较大差异。基部节间弹性模量、最大抗弯应力均随生育进程而增加, 但随群体密度的增加和节位的上升而逐渐降低, 登海3719在两个生育期均为最大, 且随密度增加的下降幅度较小。以京科519最低, 其对密度反应较敏感, 下降幅度大, 易发生倒伏。在玉米抽雄期, 基部节间平均弹性模量为40.0 MPa, 最大抗弯应力为2.8 MPa, 可能是茎秆抗折力学指标的下限。茎秆弹性模量与最大抗弯应力极显著相关, 茎秆直径与弹性模量和最大抗弯应力在抽雄前显著正相关, 而到蜡熟期相关不显著。它们与田间倒伏率呈极显著负相关。茎秆弯曲弹性模量反映茎秆的耐密能力, 茎秆最大抗弯应力反映品种茎秆的抗折能力, 而茎秆直径不能作为评价茎秆抗弯强弱的主要指标。玉米抽雄前期与蜡熟期茎秆抗弯性状的变化规律基本一致, 因此利用抽雄前茎秆基部弯曲力学性能鉴定与评价玉米茎秆抗倒、耐密性是可行的。     

凋萎时间对青玉米秸秆青贮饲料营养成分的影响

【研究目的】青贮饲料调制是一项短时间内的突击性工作，刈割青玉米秸秆未能尽快调制青贮致使青贮饲料质量受影响；【方法】为此本试验选用农大108玉米秸秆收获后凋萎的1d、3d、5d、7d调制青贮，以研究刈割后凋萎时间对青贮饲料营养成分的影响；【结果】在本试验的凋萎条件下，试验期内玉米秸秆中干基水溶性碳水化合物含量、水分含量逐渐下降，凋萎7d的水溶性碳水化合物、水分含量显著低于其它处理组，在凋萎的1d、3d、5d、7d调制青贮，凋萎7d的青贮pH和氨态氮比例显著高于凋萎1d(pH,4.82比5.27；氨态氮/总氮,5.90%比8.56%)，但青贮饲料中乳酸、粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量没有显著差异。【结论】结果表明收刈后青玉米秸秆5d之内可以调制青贮     

不同氮利用效率基因型水稻茎秆特性比较

选用低产氮低效型、高产氮中效型和高产氮高效型具有代表性的6个粳稻品种,在各基因型各自最适氮素水平下,研究了茎秆力学特性、物理特性和化学成分含量的差异及其与氮效率的关系。结果表明：(1)较之低产类型品种,高产类型品种茎秆基部N₁节间变短、N₆节间变长,株高有所增加;茎粗、茎壁厚、茎鞘干重均极显著增加;茎鞘的K、Si含量极显著增加,N含量显著降低。由于茎秆物理性状的改善及化学成分的差异导致茎秆综合抗折力明显提高,倒伏指数降低。(2)同为高生产力类型品种,因氮效率的差异茎秆形态生理特征表现不同。较之高产氮中效类型,高产氮高效类型水稻品种茎秆N₄、N₅节间变长;茎秆粗度略有降低,但茎壁厚增加,表现茎秆干重增加,充实度加强;茎鞘的K含量无明显变化,但Si含量显著降低,N含量也呈降低趋势。对于高产品种,适当增加N₄、N₅节间长度以改善叶片配置,适当降低茎粗而提高壁厚和充实度以保证茎秆抗折力和输导能力,适当降低茎鞘Si含量以促进氮素的转移,有利于进一步提高氮肥利用率。