不同玉米自交系耐深播能力分析

本试验以19份玉米自交系为材料,在播深5、10 cm和15 cm条件下进行出苗率、苗长、根长、中胚轴长、芽鞘长、苗重、根重、中胚轴重和根冠比的相关分析,以及播种前的发芽率、冷发芽和老化芽率的活力指标分析.结果表明,在播深15 cm条件下,田间出苗率以中Ph 6 wc、中106、Ph 4 cv、辽6049、辽7980和辽2379出苗率较高,为较耐深播品种.其种子活力在室内种子活力测定中达到中等以上(各项活力指标在85％以上),可用活力指标作为耐深播玉米自交系的参考依据.在相关分析中,中胚轴长和中胚轴重与田间出苗率呈极显著相关,说明这2个指标对玉米自交系出苗起主要促进作用.     

不同玉米品种耐深播的相关分析

以11份玉米杂交种为材料,在播深5,10 cm和15 cm条件下进行出苗率、叶干重和根干重的相关分析.结果表明,随着播深的增加,田间出苗率、根干重和叶干重呈下降趋势.15 cm播深条件下可以反映不同品种的耐播深能力.因此,在15 cm条件下,筛选出耐深播玉米品种,为玉米生产栽培提供科学依据.     

不同玉米自交系的耐深播特性的相关分析

以19份玉米自交系为材料,在播深5,10,15cm条件下进行出苗率、叶干重和根干重的相关分析,以及播种前的发芽率、发芽势的分析.结果表明,室内发芽率和发芽势结果不能作为评定玉米自交系耐深播的有效指标.而田间出苗率、根干重和叶干重的相关性达到极显著水平,在深播条件下可综合作为评价不同玉米自交系的耐深播能力,筛选出耐深播的玉米自交系,为选育优良耐深播玉米品种提供科学依据.     

不同玉米品种田间耐深播特性研究

以玉米品种甘农116、甘农118、富农821、富农340为试验材料,在田间条件下设置5、10 cm和15 cm的3个播种深度,研究播种深度对不同玉米品种出苗和幼苗生长特性的影响。结果表明,随着播种深度的增加,4个玉米品种的出苗率、幼苗长度、中胚轴长度、胚芽鞘长度均呈现先增加后降低的趋势。不同播深下各玉米品种的出苗率及干物质积累表现出明显的差异。不同的玉米品种耐深播能力不同,富农821的耐深播能力最强,富农340在5 cm和10 cm播深时各性状表现最好。     

玉米种子对深播胁迫的生理响应机制及分子遗传机理研究进展

为合理科学地利用玉米(Zea mays)耐深播这一抗逆优异特性,培育耐深播抗逆高产优良新品种是提高玉米生产中抗旱节水能力、增强抗倒伏特性及苗期避冷的有效途径之一。因此,本研究对玉米种子耐深播能力形成的主要调控因素及耐深播相关性状的分子遗传机理进行了归纳与总结。玉米种子的耐深播能力主要是由中胚轴和胚芽鞘共同伸长决定的,且中胚轴的影响更为突出。深播下玉米中胚轴和胚芽鞘中积累的生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)、油菜素甾醇(BR)及独脚金内酯(SL)等内源激素调控了其细胞的伸长与扩大或细胞数目的增减。木质素的生物合成及降解代谢能够改变玉米中胚轴和胚芽鞘细胞壁的松弛度,进而抑制或促进中胚轴和胚芽鞘的生长。目前已在玉米中胚轴长、胚芽鞘长、出苗率及苗长等耐深播相关性状间检测到了多个QTLs (Quantitative trait loci)位点或连锁的SNP、SSR、InDel标记,其在玉米的10条染色体上均有分布,并检测到了11个玉米耐深播相关候选基因。这些研究为今后进一步解析玉米耐深播特性的分子遗传机理、挖掘耐深播优良基因/QTLs位点、改良创制优异种质资源并进行耐深播抗旱育种提供指导。     

玉米耐深播相关性状的全基因组关联分析

在干旱、半干旱地区,培育耐深播玉米品种对于玉米生产有十分重要的意义。对165份玉米自交系中胚轴长等耐深播相关性状进行调查,结合平均分布于玉米基因组的41101个单核等酸多态性(SNP)标记进行全基因组关联分析,筛选出5个与性状显著关联的SNP(P＜0.0001),分别位于染色体bin10.03和bins.04。对候选基因分析发现,其中4个SNP编码产物分别为酞基载体蛋白、含plus-3结构域蛋白、含FAD结构域蛋白和过氧化物酶亚家族蛋白。研究将为耐深播性状相关基因的克隆莫定基础。     

播种深度对高粱出苗和幼苗生长的影响

为了明确高粱的适宜播种深度,观察不同高粱品种对不同播种深度的耐深播差异,研究了8 种播种深度对3 个高粱品种出苗和幼苗生长的影响,出苗时记载不同播种深度下高粱的出苗速度和出苗率,出苗结束后,调查其地上部分幼苗生长量、胚轴长度和种子根长度。结果表明：随着覆土厚度的增加幼苗出苗速度明显减慢。在播深3 cm、5 cm和7 cm处理下,各品种从播种至出苗需要5 天,在播深8 cm、10 cm、12 cm 和13 cm 处理下,需要5~7 天,在播深17 cm 处理下为7~11 天。在播深12 cm、13 cm 和17 cm处理下‘晋中0822’较其他2 个品种从播种至出苗所需时间早2~4 天。不同播深处理下高粱完成出苗所需要时间也不尽相同。在播深3 cm、5 cm和7 cm处理下,各品种完成出苗所需时间为9 天,在播深8 cm、10 cm、12 cm和13 cm处理下,需要9~13 天,在播深17 cm处理下需13 天。品种‘晋中0822’在播深8 cm、10 cm、12 cm和13 cm处理下9 天完成出苗,较其他2 个品种早。播种深度对3 个高粱品种的出苗率亦有显著影响。随着播种深度的增加,3 个高粱品种的平均出苗率不断降低。3 cm和5 cm为高粱最适播种深度。在播深3 cm、5 cm、7 cm、8c m、10cm和12 cm处理下品种‘晋中0822’出苗率显著高于其他品种。此外,播种深度对幼苗的生长发育也有显著影响。随着播种深度增加,3 个高粱品种的地上部分幼苗生长量和种根长显著降低,而胚轴长度显著增加。在3cm和5 cm播深处理下幼苗生长量、种根长和胚轴长与其他各处理差异显著。在播深7 cm、8 cm、10 cm、12 cm、13 cm和17 cm处理下‘晋中0822’品种各指标与其他品种差异显著。     

不同类型高粱中胚轴伸长特性的研究

以84份不同类型高粱品种（系）为试验材料,研究高粱中胚轴伸长特性,并筛选不同中胚轴伸长特性种质,为进一步研究高粱出苗能力奠定基础。结果表明,所有参试材料中胚轴平均长度为6.5cm,不育系、保持系、杂交种、恢复系和地方品种中胚轴平均长度分别为4.7、5.1、5.8、7.0和8.4cm。不同类型高粱中胚轴伸长能力不同,其伸长能力表现为地方品种>恢复系>杂交种>不育系、保持系。以中胚轴长度为指标的UPGMA（类平均法）聚类分析结果显示,参试的84份种质可以分为5种类型,即极长中胚轴类型、长中胚轴类型、中胚轴长度中间类型、短中胚轴类型和极短中胚轴类型。杂交种中胚轴伸长的杂种优势属于负向中亲优势。     

棉花不同类型品种耐低钾能力的差异

以2004年我国棉区主栽的转基因抗虫棉与非抗虫棉、常规棉与杂交棉以及不同熟性的48个品种/杂交种/品系为材料, 对室内液体培养条件(钾胁迫浓度为0.02 mmol L^-1)下幼苗和田间缺钾土壤(速效钾含量为59.88 mg kg^-1)上成株的耐低钾能力进行了比较。结果表明, 抗虫棉组在苗期低钾条件下的生物量、吸钾量和钾利用指数以及田间缺钾土壤上的产量器官干重分别显著或极显著低于非抗虫棉组20.1%、15.0%、23.7%和20.9%, 而且苗期生物量最低的5个品种均为抗虫棉, 田间产量器官干重最低的5个品种中4个为抗虫棉; 杂交棉组的上述各指标分别显著或极显著高于常规棉组28.0%、19.9%、26.4%和43.2%, 而且苗期生物量和田间产量器官干重最高的5个品种中各有4个为杂交棉; 此外, 抗虫棉耐低钾的杂种优势强于非抗虫棉, 如杂交抗虫棉的上述各指标分别较常规抗虫棉显著或极显著提高37.0%、24.6%、44.3%和59.4%, 而非抗虫棉组的杂交棉只有钾胁迫下的苗期生物量和田间产量器官干重显著高于常规棉27.7%和29.9%; 品种熟性不影响棉花的耐低钾能力; 各类型品种内部的耐低钾能力也存在显著的品种差异, 常规抗虫棉耐低钾能力强的品种(系), 其苗期生物量和田间产量器官干重与常规非抗虫棉和杂交抗虫棉耐低钾能力中等的杂交种相当。     

玉米秸秆机械还田及播种方式对小麦出苗和产量的影响

在黄淮平原小麦玉米一年两熟、玉米收获后秸秆机械化直接还田条件下,采用播量、播深和镇压三因素裂区试验,研究了不同播种方式对小麦品种济麦22的出苗、越冬及产量表现。结果表明：播量因素显著影响出苗率、越冬率、产量及其构成因素穗数和穗粒数,对以上指标的作用力均在30%以上;镇压极显著影响越冬率,作用力占14.02%;播深对以上各指标均无显著影响。在本试验条件下,播量225万/hm2基本苗,播深4-5cm,播后镇压处理的播种方式,可保证小麦高质量出苗及安全越冬,达到高产稳产的目的。     

播深对玉米自交系单产影响及其原因分析

精准播种对于提高玉米自交系和杂交种单产和生长的整齐度具有重要意义.利用7个玉米自交系在山东、新疆、甘肃等地区,针对不同播深对单产和单产构成因素的影响进行了研究,在室内分析了播深对幼苗形态建成的影响,结果表明,在土壤墒情适宜的条件下,5 cm是理想播深,对于失墒快的地块,7 cm有利于单产形成;播深影响单产的主要因素是出苗率和幼苗质量.田间试验结果与播深对幼苗的形态建成有关,5～7cm有利于壮苗的形成,播种过深或过浅都将影响种子贮藏物质的转化和分配,不利出苗和壮苗的形成.在我国玉米制种主产区,播种深度应控制在5～7 cm.     

玉米秸秆全量还田下不同播种方式对土壤结构及小麦苗期生长的影响

在黄淮平原小麦玉米一年两熟、玉米收获后秸秆全量还田条件下,采用播量、播深和镇压三因素裂区试验,研究了不同播种方式对土壤容重、总孔隙度及小麦品种济麦22冬前出苗率、春季分蘖和单株次生根的影响。结果表明：播量极显著影响小麦次生根、分蘖数和出苗率,对以上指标作用力分别达到65.52%、54.02%和35.46%;镇压极显著影响出苗率,作用力达23.48%;播量、播深和镇压对土壤容重和总孔隙度的影响不显著。播深与镇压的交互效应表现为播量越大其交互作用越明显。     

玉米成株期耐盐性评价与耐盐资源筛选

为探明玉米成株期耐盐性评价方法并筛选耐盐玉米资源,采用多个鉴定指标对16份玉米品种进行耐盐性综合评价,并划分为不同的耐盐级别。试验采用大田鉴定法,以株高、穗鲜重、茎鲜重、总鲜重和籽粒干重这5个指标的耐盐指数为评价依据,运用加权隶属函数法进行耐盐综合评价,并根据D值对耐盐性进行聚类分析。结果表明,与正常环境相比,在盐碱胁迫下,各鉴定指标的平均值均有所下降,其中籽粒干重和穗干重的变异系数在盐胁迫条件下明显高于正常条件;不同玉米种质资源的耐盐指数的表现不同,以各个耐盐指数为依据的品种耐盐性排序也不一致;相关分析表明D值与各耐盐指数的隶属函数值均呈极显著正相关,可以用加权隶属函数法综合评价玉米成株期耐盐性。根据D值和聚类分析,可将16个玉米品种划分为5个耐盐级别:其中高耐盐品种(1级) 1个、耐盐品种(2级) 2个、中等耐盐品种(3级) 9个、敏盐品种(4级)3个、高敏盐品种(5级) 1个。本研究共筛选出高耐盐普通玉米1个(天泰316)、耐盐普通玉米2个(五岳97-1,惠农609)和特用玉米1个(山农207),这些品种建议在黄河三角洲等盐碱地示范推广。     

玉米种子大小和播深对出苗和幼苗活力的影响

林波波河省小农户主要以玉米为主粮来生产,播种时常因翻耕翻埋种子而造成植株个体生长差。本研究目的就是要确定种子大小和播种深度对玉米出苗和生长的影响。实验处理包括两种不同大小的种子(大粒种子和小粒种子)和4个播种深度(5cm、10cm、15cm、20cm)。种子大小对出苗率无显著影响,但不同播深对出苗率有显著影响。种子大小和播种深度均对幼苗高度有显著影响。种子大小对幼苗干重和叶片数没有影响。随播种深度增加,幼苗干重减少。结果显示,播深在5cm和10cm时,种子大小对出苗和幼苗活力没有影响,但播种深度在15cm和20cm时,对出苗和种子活力有不良影响。     

不同高粱种质幼苗器官形态与出苗能力关系的研究

高粱是世界上重要的禾谷类作物,具有抗旱、耐盐碱和耐贫瘠等多重抗性。种子出苗率低一直是高粱种植的制约因素之一,给高梁的机械化种植造成很大影响。本研究于2014年选用不同高梁种质进行室内发芽试验,通过设置不同播种深度研究高粱种质出苗率、中胚轴和胚芽鞘长度与覆土深度的关系。结果表明,杂交种发芽率和发芽势均表现出一定程度的正向中亲优势,变幅分别为5.45%~10.18%和9.59%~13.69%;随着播种深度增加,出苗率逐渐下降;播种深度越深中胚轴越长,但对胚芽鞘影响不显著;供试高粱材料不同播深(2cm和6cm)处理的中胚轴长度差与出苗率变化呈显著负相关(R2=一0.7065*),表明中胚轴的伸长能力是不同播种深度处理出苗率变化的重要因素。     

玉米自交系苗期耐冷性鉴定

采用低温下发芽鉴定,田间分期播种和人工低温处理完整植株等方法,研究了8个玉米自交系苗期耐冷性反应.结果表明:玉米自交系的耐冷性可以分为强、中、弱等类型.玉米自交系的主要耐冷特征有耐冷性总指数、发芽临界温度、早播幼苗地上部分干重、早播叶片束缚水含量、叶片膜透性相对电导值达50%的时间、叶片超弱发光强度达1/2Max的时间和植株干枯率达50%的时间等指标.常温下游离脯氨酸含量与耐冷性呈正相关,低温下脯氨酸积累量与耐冷性呈负相关.     

玉米不同生育期耐冷性研究

在玉米不同生育时期,采用自然低温和人工控制低温研究玉米的地方品种、杂交种和自交系的种子发芽势、出苗指数、感温指数、幼苗干鲜重、籽粒灌浆速度、籽粒干物质累积和细胞膜透性等7个指标的耐冷特征。结果表明:在一定低温条件下,耐冷性与细胞耐脱水力成正相关,与叶片萎蔫度成负相关。叶片萎蔫度与细胞的电解质和钾离子外渗     

荫湿环境对玉米籽粒产量及其组成性状的影响

荫湿寡照是中国西南地区的主要气候特点,为明确荫湿环境对玉米籽粒产量及其主要组成性状的影响。笔者比较了30个玉米自交系和18个杂交种在荫湿环境与自然环境条件下籽粒产量及其组成性状的差异。结果表明,与自然环境比较,荫湿环境下杂交种单株粒重、穗长、穗行数、行粒数、穗粒数和百粒重分别降低72.2%、41.90%、25.95%、53.79%、64.81%和14.69%,差异极显著;自交系单株粒重、穗长、穗行数、行粒数、穗粒数和百粒重分别减少66.97%、34.69%、28.82%、48.49%、62.03%和6.40%,差异极显著或显著。采用综合耐荫湿系数和t检验将18个杂交种评定为耐荫湿性强的品种有5个,耐荫湿性中的品种有7个,耐荫湿性弱的品种有6个;30个自交系评定为耐荫湿性强的有8个,耐荫湿性中的有10个,耐荫湿性弱的有12个。     

水稻幼苗生长对弱光胁迫的响应及相关分析

耐弱光性不同的水稻品种对光照条件反应不同,确定水稻耐弱光鉴定指标,可以快速有效地从大量种质资源中筛选耐弱光的水稻品种,提高品种耐弱光选择效率。试验对不同基因型的61份水稻品种（品系）于苗期进行遮光处理,分别研究各品种在不同光照下的叶龄、苗高、根长、地上部干重、根干重、根冠比、根体积、叶绿素（SPAD值）、单株重的变化,并对各性状的相对指数进行相关及通径分析。试验结果表明,在55%遮光条件下,不同水稻品种的叶绿素含量均增加,苗高变化不一,多数品种的根长、叶龄、根体积、根干重有不同程度的下降,少数品种的根长、叶龄、根体积、根干重增加,各品种地上部干重和单株重均有不同程度的下降;而且,弱光下地上部干重、根干重、根长的相对指数与单株重相对指数直接通径系数分别为0.7592、0.2105、0.0346,相关系数为0.9034、0.7634、0.6862,可见,弱光下的地上部干重相对指数是鉴定水稻耐弱光性的可靠指标,弱光下的根干重和根长相对指数可作为耐弱光性鉴定的重要辅助指标。     

PEG模拟干旱胁迫下玉米胚芽鞘长与其抗旱性的关系分析

以6份抗旱性不同的玉米自交系为试材,用不同浓度的PEG-6000(polyethylene glycol,PEG)渗透溶液进行模拟干旱胁迫处理,分析玉米萌芽期中胚轴长、胚芽鞘长及苗长的变化,并将其与田间干旱胁迫处理下相应玉米自交系产量及产量相关性状的抗旱指数进行相关分析,以期揭示萌芽期玉米幼苗相关性状与其抗旱性的关系。结果表明:(1)萌芽期随着PEG浓度增加,玉米自交系胚芽鞘长、中胚轴长及苗长都呈下降趋势,其中苗长降低幅度最大,平均降幅为14%,中胚轴长次之,平均降幅为11%;(2)方差分析表明,不同玉米自交系幼苗的中胚轴长、胚芽鞘长在自交系间及PEG浓度间差异极显著,苗长在PEG浓度间差异极显著;(3)花期田间干旱胁迫下,各玉米自交系的千粒重、穗粒数及产量较正常灌溉明显下降,且其平均降幅分别为8%、14%、13%;(4)通过玉米田间产量及产量相关性状抗旱指数与萌芽期各性状相关性分析表明,中胚轴长与千粒重、穗粒数及产量的抗旱指数呈显著或极显著正相关。胚芽鞘长与千粒重、穗粒数及产量的抗旱指数呈极显著正相关,而在5%的PEG-6000渗透溶液模拟干旱胁迫下,胚芽鞘长与千粒重抗旱指数相关系数最高为0.832。因此,胚芽鞘较长的自交系其抗旱性较强,胚芽鞘长度可作为玉米早期抗旱性筛选的重要指标。