新疆干旱条件下不同基因型玉米自交系耐旱性评价

干旱一直是制约我国粮食生产的一个重要因素.新疆是开展玉米耐旱鉴定最理想的地区之一.筛选具有强耐旱能力的玉米种质,培育耐旱玉米新品种已成为今后玉米育种的重要方向.研究采用玉米开花期干旱胁迫法,以经济产量为主要性状,结合株高、穗位高、雄穗长、雌穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、穗粒数、千粒重、ASI等形态生育性状,用抗旱性指数(DRI)作为玉米种质资源耐旱性鉴定与评价的主要指标,对24份玉米自交系的耐旱性做了鉴定与评价.鉴定出502、早314L、早17、海014、新自349、新自523、428、JL02等自交系,耐旱等级在3级以上,具有较强耐旱性.     

新疆玉米新自交系耐旱性鉴定与评价

采用玉米开花期干旱胁迫法,以籽粒产量为主要性状,结合株高、穗位高、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、穗粒数、ASI值等性状,用种质耐旱性指数(DTIg)作为玉米自交系资源耐旱性鉴定与评价的主要指标,对49份玉米自交系耐旱性做了鉴定与评价。筛选出新自672、新自641、新自636、新自534、新自521、新自635、A14-2、运642等8份干旱胁迫条件下花期协调,耐旱性极强的新玉米自交系。     

玉米种质资源抗旱性的田间鉴定与评价

干旱一直是制约我国粮食生产的一个重要因素.筛选具有强抗旱的玉米种质,培育抗旱的玉米品种,已成为今后玉米育种的重要方向.研究采用玉米开花期干旱胁迫法,以经济产量为主要性状,结合株高、穗位高、ASI、有效穗数、穗粒数、千粒重等形态生理性状,用抗旱性指数(DTIg)作为玉米种质资源抗旱性鉴定与评价的良好指标,对国家种质库内的454份玉米种质的抗旱性做了鉴定与评价.鉴定出1级抗旱性极强种质23份、3级抗旱性强种质67份、5级抗旱性中等种质94份、7级抗旱性弱种质173份、9级抗旱性极弱种质97份.试验鉴定筛选出的抗旱性较强的玉米种质是玉米抗旱育种重要而珍贵的抗旱种质资源.     

26份自交系田间抗旱性鉴定与评价

【目的】分析26份玉米自交系的主要农艺性状、籽粒产量、耐旱指数、耐旱系数等性状相关性,进行耐旱性综合性评价。【方法】采用玉米种质耐旱指数法。【结果】玉米开花期,遭遇大气高温和土壤缺水会导致玉米花粉活力下降,受精结实不良,减产严重。各主要性状与籽粒产量的相关系数大小为耐旱指数＞穗位＞穗长＞ASI＞行粒数＞秃尖长＞穗行数。其中耐旱指数、穗位、穗长、株高、ASI值、行粒数等籽粒产量正相关;秃尖长等与籽粒产量负相关。【结论】26份自交系中耐旱强的自交系共11份(42.31%),耐旱性中等的7份(26.92%);耐旱性较弱的材料8份(30.77%)。     

116份玉米自交系的抗旱性评价

为科学评价玉米自交系的抗旱能力,以116份自交系为试验材料,设立干旱胁迫和正常灌水两个处理,在成熟期分别调查两处理自交系的株高、穗位、雄穗主轴长度、穗行数、行粒数、百粒重、存活株数、收获穗数及籽粒产量。结果表明,干旱胁迫下所有性状均极显著减小;干旱对籽粒产量造成的影响最大,对存活株数、百粒重的影响较小;9个性状的抗旱指数之间存在显著相关性;从9个抗旱指数中可提取出4个主成分,累计反映了自交系抗旱性86.5%的信息;使用4个主成分构建了综合抗旱性评价指数并以之聚类,可将116个玉米自交系划分为4类：其中,类1包含郑58等35个中等抗旱型自交系,占比30.2%;类2包含昌7-2等42个弱抗旱型自交系,占比36.2%;类3含JC066等28个干旱敏感型自交系,占比24.1%;类4含JC119等11个强抗旱型自交系,占比9.5%。     

28份玉米自交系抗旱性鉴定

【目的】鉴定28份玉米自交系进行抗旱性,为广西抗旱玉米种质创新和抗旱玉米品种选育提供依据。【方法】在正常灌水和干旱胁迫处理下,测定穗长、穗粗、穗行数、行粒数和百粒重等果穗性状指标,同时测定产量指标。采用隶属函数法对果穗性状指标抗旱系数计算D值,采用产量指标计算抗旱指数,综合评价不同玉米自交系的抗旱性。【结果】D值0.318 6~0.985 7,其中抗旱性强的自交系12份,抗旱性中等的10份,抗旱性弱的6份;产量抗旱指数在0.387 7~1.458 3,其中为抗旱性强的自交系7份,抗旱性中等的10份,抗旱性弱的11份;2种评价结果之间相关性为0.7402,达到极显著正相关。【结论】产量抗旱指数与隶属函数法均可用于玉米自交系抗旱性评价,2方面评价结果均属于抗旱性强的自交系为D1101、Q901、VN、桂39722、YD2、D1113和SP221。     

开花期干旱胁迫对不同基因型玉米生理特性和产量的影响

以耐旱性不同的3份玉米自交系为材料,在花期进行干旱胁迫处理,研究了耐旱系廊黄和昌7-2与旱敏感系TS141的花期耐旱性差异。结果表明,花期干旱胁迫后,3份玉米自交系的生长受到抑制,地上部和地下部鲜重以及株高下降,枯叶率升高,相对含水量下降,相对电导率升高,渗透调节剂脯氨酸、可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性增加。但是各个指标在不同自交系内变化的幅度不同。与旱敏感系TS141相比,耐旱系廊黄和昌7-2的生长受抑制程度较小;叶片相对含水量下降、相对电导率升高幅度较小;脯氨酸和可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性升高的幅度较大。干旱胁迫后,3份玉米自交系的开花时间间隔（ASI）延长,雄穗一级分枝数减少,产量降低。与旱敏感系TS141相比 ,耐旱系廊黄和昌7-2的ASI延长时间较短,雄穗一级分枝数减少的幅度较小,产量下降幅度较小,特别是单穗重和穗粒数表现更为明显。     

28个玉米自交系主要农艺性状耐旱性研究

[目的]对28份主要玉米自交系农艺性状进行耐旱性研究.[方法]在正常灌溉和干旱胁迫处理下,采用α-lattice设计,调查出苗期、散粉期、吐丝期、株高、穗位高、雄穗长、穗长、穗粗、单穗粒数和单株产量等,对各项指标进行评定与筛选,确定耐旱指标,计算耐旱系数,并换算成综合耐旱系数.[结果]可用ASI、株高、穗位高、雄穗长、穗长、穗粗、单穗粒数和单株产量作为耐旱指标对玉米自交系的耐旱性进行评价;株高、穗长和穗粗3个性状的耐旱性与单株产量的耐旱性关系极为密切.[结论]自交系齐319、长3、吉465、英64、888-9和2002F17的综合耐旱性较强,耐旱系数分别为0.89、0.88、0.86、0.86、0.86和0.85;"ASI+综合耐旱系数"法是较为实用的耐旱性评价方法,可在育种实践中加以应用;ASI、株高、穗位高、雄穗长、穗长、穗粗、单穗粒数和单株产量等可作为玉米自交系综合耐旱性评价的主要性状,其中株高、穗长和穗粗3个性状的耐旱性与单株产量的耐旱性关系极为密切,在耐旱育种中具有一定的应用价值.     

青贮玉米耐旱关键指标的筛选及其遗传研究

以六份不同耐旱性的青贮玉米自交系为材料,采用GRIFFING方法二的双列杂交,经通径分析,明确了青贮玉米籽粒产量耐旱系数的关键指标为根冠比、叶面积、叶绿素含量、光合速率四个指标,建立了籽粒产量耐旱系数回归方程;估算了关键指标的一般配合力、特殊配合力和相应的遗传参数.结果表明,五个指标的一般配合力方差明显高于特殊配合力方差,基因累加效应占主导地位.广义遗传力h2B(%)最高为光合速率达93.07.狭义遗传力h2N(%)最高为籽粒产量耐旱系数达18.62.籽粒产量耐旱系数指标宜在早代选择效果好,而根冠比、叶面积、叶绿素含量、光合速率指标四个指标宜加强杂种优势的利用.     

青贮玉米耐旱关键指标的筛选及其遗传研究

以6份不同耐旱性的青贮玉米自交系为材料,采用GR IFFING方法2的双列杂交,经通径分析,明确了青贮玉米籽粒产量耐旱系数的关键指标为根冠比、叶面积、叶绿素含量、光合速率4个指标,建立了籽粒产量耐旱系数回归方程;估算了关键指标的一般配合力、特殊配合力和相应的遗传参数。结果表明,5个指标的一般配合力方差明显高于特殊配合力方差,基因累加效应占主导地位。广义遗传力h2B(%)最高为光合速率达93.07。狭义遗传力h2N(%)最高为籽粒产量耐旱系数达18.62。籽粒产量耐旱系数指标宜在早代选择效果好,而根冠比、叶面积、叶绿素含量、光合速率指标4个指标宜加强杂种优势的利用。     

我国不同年代主要玉米品种耐旱性鉴定与评价

[目的]鉴定评价我国不同年代大面积推广的35个主要玉米品种的耐旱性.[方法]采用裂区设计,不同水分管理为主处理,品种为副处理,重复3次.调查生育期、单株籽粒产量和相关农艺性状,计算耐旱系数和产量耐早性指数,进行耐早性分析评价.[结果]单株籽粒产量耐旱系数与穗长、穗粗、行粒数和百粒重的耐旱系数呈极显著和显著正相关,相关系数分别为0.586、0.522、0.542和0.350,各农艺性状与单株产量的相关程度为:穗长＞行粒数＞穗粗＞百粒重＞雄穗长＞穗位高＞株高;产量耐早性指数表明,不同年代玉米品种耐旱性差异显著,随年代的变化,耐旱性呈逐渐增强趋势,2000年代玉米品种耐旱性显著优于其他年代品种.[结论]采用产量耐早性指数结合主要农艺性状耐早系数可有效评价玉米品种耐早性.参试品种中耐旱性极强的品种为先玉335和沈单16号;耐旱性强的品种为黄417、沈单7号、掖单2号、吉单180、掖单13、农大108、登海9号、鲁单981等.     

武字号玉米改良自交系产量性状配合力分析

根据中国玉米杂交优势利用模式,就国内种质系的选育对武109自交系用含唐四系、旅系种质的自交系进行了改良研究和自交选系。结果表明,选育的自交系8126一般配合力高,在5.77万株/hm2下测配新组合大穗大粒,抗病抗倒,结实性好,高产稳产,开发前景较好。     

玉米品种抗旱性鉴定方法与指标研究

在自然生态条件下,利用湖南及我国西南主推的10个玉米杂交种进行抗旱性鉴定方法与指标研究。结果表明:干旱对玉米产量及主要农艺性状有显著影响;通过产量及产量抗旱系数相关分析筛选出产量、抽雄至吐丝间隔、根深、株高和千粒重等5个指标可作为玉米抗旱性鉴定的良好参数;本文提出了综合隶属度值评价玉米抗旱性的方法,该方法鉴定抗旱强的品种是富友9号、洛玉1号、临奥1号、科玉2号、农大108,抗旱中等的为渝单7号、联合3号,抗旱性较差的有东单57、科玉1号、东单16,综合隶属度值评价结果与品种多年生产上抗旱性表现结果相一致。     

PEG胁迫下玉米自交系苗期抗旱性鉴定及评价

在人工气候室利用水培试验,对17个玉米自交系进行苗期PEG胁迫,测定对照(正常水分)与PEG胁迫处理的叶片相对含水量、叶绿素荧光参数、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)含量及单株干质量,并采用模糊隶属函数和聚类分析方法对17个玉米自交系进行抗旱性评价和分类,以期筛选出苗期抗旱的玉米种质,建立抗旱性评价体系。结果表明,与对照相比,PEG胁迫下,除PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm外,其他指标均发生显著变化,表现为叶片相对含水量下降,SOD和POD活性、Pro含量增加,单株干质量增加,说明玉米通过增加Pro含量、提高SOD和POD活性来应对干旱胁迫;同时,PEG胁迫下玉米自交系间的所有指标差异总体均达到了显著水平。隶属函数抗旱性评价与聚类分析将郑7024、郑588、L269、吉853归为中抗旱型玉米自交系,其他自交系均归为弱抗旱型玉米自交系。     

水分胁迫后玉米雌雄穗开花间隔时间(ASI)与产量和抗旱性的关系研究

玉米开花期是对干旱最为敏感的时期.此时受到水分胁迫会导致玉米授粉不良进而影响到产量.通过对454份玉米自交系连续两年的研究,在开花期受到水分胁迫后,玉米雌穗生长减缓,吐丝期延迟,ASI增大,结穗率和籽粒产量严重下降,其中ASI、结穗率与籽粒产量均呈极显著相关.因此,在干旱胁迫条件下对产量进行间接选择时,ASI和结穗率是可供利用的重要耐旱指示性状.ASI可作为抗旱玉米种质筛选的主要指标之一.     

不同基因型玉米品种抗旱性田间鉴定研究

为研究不同品种玉米在干旱条件下的形态与产量性状、明确不同基因型玉米品种的抗旱性,采用产量抗旱指数为评价参数,分析各性状与参数间的关系,筛选出有效的综合评价指标,并对各品种的抗旱性进行分类。结果表明,干旱处理下玉米品种籽粒产量均明显低于正常处理,雌雄开花间隔增加,株高和穗位高降低,穗短小,秃尖多,穗粒数少,粒质量轻,最终导致产量下降。雌雄开花间隔、保绿性与产量抗旱指数之间呈极显著或显著相关。通过这些形态指标可鉴选出抗旱性好的品种。     

玉米自交系单株产量与相关农艺性状的灰色关联度分析

采用随机区组试验设计,利用灰色关联度分析法对过去40年国内选育的37个骨干玉米自交系的单株籽粒产量与其主要相关农艺性状,进行了灰色关联度分析.结果表明,玉米自交系单株籽粒产量与其主要相关性状的关联度大小依次为:行粒数＞穗粗＞穗行数＞穗长＞出籽粒＞株高＞穗位高＞千粒重＞秃尖.指出在自交系选育过程中应注重对中大穗类型的选择,同时要求具有较高的出籽率和适当的株高和穗位高.为了进一步挖掘玉米自交系的产量潜力,应广泛采用高密度选系手段,通过创造适当的逆境以筛选无秃尖的自交系.     

玉米不同基因型的抗旱性鉴定及遗传分析

研究结果表明,武105的抗旱性最强;水分胁迫对植物产量性状、形态发育指标及生理性状的影响随着基因型及胁迫强度的不同而不同,单株籽粒产量对水分亏缺的反应最为敏感;抗旱系数、Eberhat-Russell稳定性参数(bi)及变异系数均能对供试材料的抗旱性做出客观地评价;从直观指标看,叶片窄长,雌雄发育协调,植棘体内水分含量及叶绿素含量高的基因型较抗旱;抗旱自交系在缺水条件下,一般配合力效应有所堤高,不抗旱自交系有所下降;抗旱自交系抗旱系数的一般配合力效应高,严重水分胁迫条件下抗旱系数的遗传主要受加性效应控制;控制产量与控制抗旱性的基因或基因系列不同,二者可独立进行选择.     

水分胁迫对玉米萌芽期和苗期生长的影响

[目的]为了研究水分胁迫对玉米萌芽期和苗期生长的影响。[方法]用PEG高渗溶液模拟干旱条件,以抗旱性不同的玉米自交系为材料,研究了玉米萌芽期和苗期水分胁迫对其生长的影响及生理指标的变化与抗旱性的关系。[结果]各玉米自交系发芽率、叶片鲜干比明显下降,抗旱性强的自交系下降的幅度较小;根冠比、MDA含量和CAT、SOD酶活性均有一定程度升高,抗旱性强的自交系升高的幅度较大。萌芽期发芽率、苗期叶片鲜干比、根冠比、失水率、MDA含量及SOD和CAT酶活性与玉米抗旱性都有明显的相关性,可作为玉米抗旱性的鉴定指标。[结论]该研究为玉米早期抗旱育种提供了参考。     

Evaluation of drought tolerance in ZmVPP1-overexpressing transgenic inbred maize lines and their hybrids

The vacuolar proton-pumping pyrophosphatase gene(VPP) is often used to enhance plant drought tolerance via genetic engineering. In this study, the drought tolerance of four transgenic inbred maize lines overexpressing ZmVPP1(PH4 CV-T, PH6 WC-T, Chang7-2-T, and Zheng58-T) and their transgenic hybrids was evaluated at various stages. Under normal and drought conditions, the height and fresh weight were greater for the four transgenic inbred maize lines than for the wild-type(WT) controls at the germination and seedling stages. Additionally, the transgenic plants exhibited enhanced photosynthetic efficiency at the seedling stage. In irrigated and non-irrigated fields, the four transgenic lines grew normally, but with increased ear weight and yield compared with the WT plants. Moreover, the ear weight and yield of the transgenic hybrids resulting from the PH4 CV-T×PH6 WC-W and Chang7-2-T×Zheng58-W crosses increased in the non-irrigated field. Our results demonstrated that the growth and drought tolerance of four transgenic inbred maize lines with improved photosynthesis were enhanced by the overexpression of ZmVPP1. Moreover, the Chang7-2 and PH4 CV transgenic lines may be useful for future genetic improvements of maize hybrids to increase drought tolerance.