玉米生理成熟后籽粒脱水速率与品质性状的相关分析

以黑龙江省10个熟期相近而脱水速率差异较大的优良玉米自交系为试验材料,采用完全双列杂交设计配制杂交组合,对玉米的淀粉等10个品质性状与生理成熟后籽粒脱水速率进行遗传相关和通径分析。结果表明,淀粉等3个性状与生理成熟后籽粒脱水速率之间均表现为极显著正向相关,脂肪等4个性状与生理成熟后籽粒脱水速率之间均表现为显著或极显著负向相关。通径分析表明,淀粉、支链淀粉与生理成熟后籽粒脱水速率直接通径系数为正值,脂肪等5个性状与生理成熟后籽粒脱水速率直接通径系数均为负值。为获得脱水速率快的玉米,应着重选育淀粉、支链淀粉含量高,脂肪、谷蛋白含量少,胚占体积小的基因型杂交种。     

玉米生理成熟后籽粒脱水速率与主要农艺性状的相关分析

为选育脱水速率快的玉米新品种,以黑龙江省10个熟期相近而脱水速率差异较大的优良玉米自交系为试验材料,采用完全双列杂交设计配置杂交组合,对玉米的百粒重、穗粗等12个农艺性状与玉米生理成熟后籽粒脱水速率进行遗传相关和通径分析。结果表明:穗粗、穗行数、粒宽和胚重/胚乳重与玉米生理成熟后籽粒脱水速率之间均表现为显著或极显著正向相关;百粒重、穗长、胚占籽粒体积比和果皮厚度与玉米生理成熟后籽粒脱水速率之间均表现为极显著负向相关。通径分析结果表明:穗粗、穗行数、粒宽和胚重/胚乳重与玉米生理成熟后籽粒脱水速率直接通径系数为正值,百粒重、穗长、胚占籽粒体积比和果皮厚度与玉米生理成熟后籽粒脱水速率直接通径系数为负值。为获取脱水速率快的玉米,应主要选育果穗短粗、籽粒宽度较大、果皮薄和百粒重小的基因型的玉米杂交种。     

玉米自交系籽粒脱水特性的差异分析

通过对12个玉米自交系成熟期及籽粒自然脱水速率的研究,各个自交系成熟期时籽粒水分在30.68%~38.69%之间,成熟10 d后的籽粒水分在21.59%~26.68%之间;自交系间籽粒自然脱水速率差异显著,变幅为0.614%~1.201%/d,其中,中晚熟组的昌7-2、PH6WC和中熟组的M54、辽3162脱水速率较快,在育种中可作为脱水快的材料加以利用。     

不同类型玉米自交系籽粒脱水速率研究

玉米成熟后的籽粒脱水速率和收获时的籽粒含水量是影响玉米籽粒机收的重要指标。本研究以185份玉米自交系为试验材料,分别在成熟期和收获期测定其籽粒含水量,分析其成熟后的籽粒脱水速率。依据籽粒脱水速率的快慢,把供试自交系分为快、较快、较慢和慢4类。本研究结果可为选育收获期籽粒含水量低、适宜机收籽粒的玉米新品种提供参考。     

3个熟期6个玉米杂交种及其亲本籽粒脱水特性的比较研究

本研究对不同熟期的6个玉米杂交种及亲本自交系籽粒脱水速率、含水量进行测定比较,结果表明:6个玉米杂交种的籽粒脱水速率在品种之间存在差异,早熟品种的脱水速率快于中熟品种,中熟品种的脱水速率快于中晚熟品种;亲本之间的脱水速率也存在差异,与配成的杂交种脱水速率表现出相同趋势;杂交种生理成熟后的脱水速率与父本的相关性大于母本;杂交种收获时含水量高低与父本的相关性大于母本;迪卡517、华美1号是两个比较好的快速脱水杂交种,同时亲本DK516m、DK517f、华美1M、华美1F是脱水比较快的自交系。     

玉米生理成熟后子粒自然脱水速率的遗传变异与相关分析

为了培育生理成熟后子粒脱水快的玉米新品种,以当前吉林省常用的71份玉米核心自交系为材料,采用裂区试验设计,利用烘箱法测定生理成熟后子粒脱水速率并进行遗传变异和相关性分析。结果表明:玉米的子粒脱水速率呈现出较大的遗传变异,在早熟和晚熟玉米自交系组内均达到极显著差异。在与子粒脱水速率进行相关分析的诸多性状当中,仅粒长与早熟组玉米的子粒脱水速率表现出极显著相关,其余性状虽然与玉米子粒脱水速率也表现出一定的相关性,但均未达到显著水平。     

玉米生理成熟后籽粒脱水特性

明确玉米生理成熟后籽粒脱水特性及与各器官脱水的关系,对加快玉米生理成熟后籽粒脱水速率和选育籽粒脱水速率快的品种具有重要意义。试验选用4个品种,从生理成熟期开始至生理成熟后31 d止,连续测定籽粒、穗轴、苞叶+果柄、叶片和茎秆的含水率,并分析生理成熟后籽粒脱水特性及其与各器官含水率的关系。结果表明,参试品种籽粒含水率降至28%所需生理成熟后积温及天数分别为197.08～353.32℃·d和7.3～12.9 d。籽粒含水率与其他器官含水率均呈极显著线性关系,籽粒脱水速率与穗轴脱水速率呈极显著正相关,与其他器官脱水速率相关性不显著。说明,合理的品种选择和缩短玉米生理成熟后籽粒脱水前期的持续时间可有效加快生理成熟后籽粒脱水,降低玉米生理成熟期籽粒含水率降至28%或25%所需积温;评价适宜机械粒收品种时,在关注籽粒脱水特性的同时需关注穗轴的脱水特性。     

玉米籽粒脱水速率研究分析及种质改良策略

玉米生理成熟后籽粒脱水速率对中国北方玉米的品质、产量及储藏加工都具有显著影响,脱水速率也是宜机收品种选育上的重要目标性状。从不同品种间籽粒脱水速率的差异分析、农艺、品质等性状与籽粒脱水速率相关性分析以及玉米籽粒脱水速率遗传研究及QTL定位研究进展3个方面总结了玉米籽粒脱水速率的整体研究情况。结合玉米籽粒脱水速率研究规律,提出了玉米种质改良选育方向。研究结果为高产、优质、脱水速率快玉米杂交种选育提供综合的参考依据。     

黄淮海区域两个不同生育期夏玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性比较

玉米籽粒灌浆速率、生理成熟期籽粒含水率及生理成熟后籽粒脱水速率和产量是决定能否实现籽粒机收的关键影响因素。试验选用生育期有明显差异的黄淮海区域夏玉米品种安玉308和郑单958为试验材料,运用曲线拟合软件对其籽粒灌浆和含水率变化进行动态拟合,研究并明确了不同生育期夏玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性,旨在为黄淮海区域机收品种的筛选及选育提供依据。结果表明,授粉后28 d至授粉后49 d安玉308的平均灌浆速率为比郑单958快0.16 g/d,百粒干物重比郑单958高2.16 g;收获期籽粒含水率比郑单958低3.14%,品种间差异显著;生理成熟前籽粒脱水速率品种间差异不显著,生理成熟后籽粒脱水速率比郑单958每天高0.20%,品种间差异显著;收获期苞叶、穗轴含水率明显低于郑单958,穗柄含水率没有明显差异;较郑单958增产6.89%。     

玉米籽粒生理成熟后脱水速率的研究及应用

收获时籽粒含水量高是我国北方春玉米生产发展的主要障碍因素。选育生理成熟后籽粒脱水速率快的品种,是降低玉米收获时籽粒含水量的有益举措。本文从玉米籽粒生理成熟后脱水速率的研究意义、遗传机制、基因定位、育种策略等方面进行了概述,为相关种质改良工作的开展提供必要的理论依据。     

黄淮海区主推夏播玉米品种籽粒脱水特性研究

【目的】籽粒机收是现代玉米生产发展的趋势和方向。生理成熟期籽粒含水率及生理成熟后籽粒物理脱水速率是决定玉米能否机收籽粒的关键因素,明确不同玉米品种籽粒脱水特性差异及其影响因素,可为机收籽粒玉米品种选育和推广提供理论依据。【方法】2017—2018年,以京农科728等18个黄淮海区主推夏播玉米品种为研究材料,测定籽粒含水率的动态变化,分析不同玉米品种籽粒脱水特性的差异及其影响因素。【结果】生理成熟期和收获期籽粒含水率在品种间存在显著差异,平均为30.67%（CV=2.58%）和23.66%（CV=9.10%）。生理成熟前籽粒生理降水速率和生理成熟后籽粒物理脱水速率在品种间存在显著差异,平均为0.69 %·d^-1和0.48 %·d^-1。3种熟期类型品种,中早熟品种生理成熟后籽粒物理脱水速率平均为0.55 %·d^-1,分别较中熟品种和中晚熟品种高14.58%和44.74%。参试品种产量平均为10 205.90 kg·hm^-2,变幅为8 809.13—11 053.73 kg·hm^-2;3种熟期类型品种中,中熟品种产量（10 484.25 kg·hm^-2）>中晚熟品种（10 096.08 kg·hm^-2）>中早熟品种（9 522.81 kg·hm^-2）,中早熟品种和中熟品种以京农科728和NK815产量最高,分别为10 569.00和11 053.50 kg·hm^-2。相关分析表明,籽粒脱水速率与叶片、苞叶、穗轴、穗柄、全株和茎秆脱水速率及风速呈极显著正相关;与大气温度呈显著正相关;与大气湿度呈显著负相关。以籽粒脱水速率和产量建立散点图,采用双向平均法将参试品种划分为4种类型,其中,以早熟脱水快的玉米骨干自交系京2416及其改良系京2418为父本组配的耐密抗倒国审品种京农科728、MC812、MC121和京农科729属于籽粒脱水快、产量高的品种（生育期平均为108.88 d;生理成熟后籽粒物理脱水速率平均为0.57 %·d^-1,收获时籽粒含水率为21.81%;产量平均为10 811.33 kg·hm^-2）。【结论】综合分析参试玉米品种的熟期、籽粒脱水特性及产量表现,在黄淮海夏播玉米区选择种植京农科728、MC812、MC121和京农科729等中早熟及中熟、脱水快、产量高的玉米品种,可实现收获期较低籽粒含水率和较高产量水平。     

Study on Physiological Maturity and Natural Drydown Rate in Maize

Physiological meturity stage,kernel water content in physiological maturity and natural drydown rate of 42 maize inbred lines and 8 hybrids were studied in field test.The results showed that the late and mid-late and mid-early inbred lines and hybrids tested reached their physiological maturity stage at 50-60d and 45-50d after silking,respectively,and at this time the water content of kernel was 28%-42%and 26%-40,respectively,The drydown rate of the inbred lines and hybrids tested had significant differences and had significant correlation with ear diameter and ear position.The late line Ji16,mid-late lines Ji846 and ZaC546,the mid-early line Longkang 11 and the early line Dong91 were moisture quick-loss inbred lines and cound be used in fast drydown maize hybrid breeding program.     

玉米品种穗部性状差异及其对籽粒脱水的影响

【目的】玉米籽粒脱水速率快、收获期含水率低是适宜机械粒收品种的基本要求。穗部性状是玉米遗传基础的直观表现,与籽粒脱水有较紧密的联系,探寻二者之间的关系、明确影响籽粒脱水速率的关键指标,对于适宜机械粒收品种的选育和筛选具有重要意义。【方法】本研究以黄淮海夏玉米区当前主推的22个品种为研究对象,按苞叶、籽粒、穗轴和穗柄等部位将穗部性状分为41个指标参数,于2015—2016年进行连续观测,并与衡量籽粒脱水快慢的5个参数(生理成熟前籽粒脱水速率、生理成熟后籽粒脱水速率、籽粒总脱水速率、生理成熟期籽粒含水率和收获期籽粒含水率)进行相关分析。【结果】41个穗部指标在品种间均存在极显著差异,其中部分指标与籽粒脱水特征密切相关。苞叶长度与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关,与收获期籽粒含水率显著正相关;"苞叶长度/果穗长度"与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关;果穗夹角与籽粒总脱水速率显著正相关;穗轴生理成熟期含水率与籽粒生理成熟期、收获期含水率均呈极显著正相关关系;穗粒数与生理成熟前籽粒脱水速率、总脱水速率分别达到极显著、显著水平的负相关关系;"果穗长度/行粒数"与籽粒生理成熟前、后和总脱水速率分别呈显著或极显著正相关关系,与收获期籽粒含水率呈显著负相关关系;生理成熟期百粒干重与籽粒含水率呈显著负相关关系;而穗部其他性状与籽粒脱水速率、生理成熟期和收获期籽粒含水率均无显著相关性。【结论】黄淮海区域现有玉米品种穗部性状差异较大,苞叶短、穗轴生理成熟期含水率低、果穗夹角大、穗粒数少、籽粒小等穗部特征有利于籽粒脱水,可为适宜机械粒收品种的筛选和选育提供参考。     

玉米RIL群体的产量相关性状研究

调查了玉米自交系Mo17、黄早4以及由这2个材料构建的F9重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)群体的百粒重、容重、穗粒重和出子率4个产量相关性状,对这4个性状在群体中的表现用SPSS 11.5软件进行了描述性统计和相关分析,并构建了频数分布图。试验结果显示,2个亲本在4个性状上均存在差异,容重和穗粒重2个性状在群体中呈现连续变异,而百粒重和出子率2个性状在群体中的变异不连续。     

玉米自交系籽粒灌浆和脱水速率的配合力分析评价

为选育籽粒灌浆和脱水速率高的品种,选用9份K10改良自交系,按格列芬双列杂交方法Ⅳ设计,对自交系籽粒灌浆速率、脱水速率、穗轴脱水速率及苞叶脱水速率配合力进行分析。结果表明:用9份自交系的配合力自交系间有较大差异。自交系4、自交系3籽粒灌浆速率、脱水速率的一般配合力均较高;自交系8籽粒灌浆速率一般配合力较高,脱水速率一般配合力居中;自交系9籽粒灌浆速率一般配合力较低,脱水速率一般配合力较高;自交系2、1、7籽粒灌浆、脱水速率一般配合力均较低。用来改良K10的9份材料中,国外杂交种和欧洲群体改良灌浆脱水性状的效果较好,丹598、丹340、瑞德群体、郑58不理想。     

不同种植区玉米生理成熟后田间站秆脱水的积温需求

【目的】机械粒收背景下,明确不同种植区玉米生理成熟后田间站秆籽粒脱水至适宜收获期的积温需求,以期为各种植区选育适宜粒收品种,合理安排农事作业和提高机械利用效率提供理论指导。【方法】 2014—2018年,在西北灌溉春玉米、北方春玉米和黄淮海夏玉米产区的典型试验点,选用141个不同熟期的主栽玉米品种,系统观测了籽粒含水率的动态变化,结合气象数据,分析不同产区玉米生理成熟后田间站秆籽粒脱水至含水率25%、20%的积温需求。【结果】不同产区玉米生理成熟期籽含水率不同,黄淮海夏玉米区参试品种的生理成熟期含水率均值为28.5%,西北灌溉春玉米区和北方春玉米区分别为29.9%、29.6%。相关分析表明,不同品种的生育期与生理成熟期籽粒含水率之间无显著相关性。以生理成熟至25%、20%含水率积温和生理成熟期含水率为指标,运用双向平均法将参试品种划分为积温需求少含水率高（I）、积温需求多含水率高（II）、积温需求少含水率低（III）、积温需求多含水率低（IV）4种类型。对于西北地区、华北地区和东北地区一年一熟的春播来说,可以选择III、IV类型品种,但是IV类型品种需要预留足够的积温来进行田间站秆脱水。对于黄淮海地区一年两熟的夏玉米,III类型品种能够较好协调小麦和玉米的生产调配,充分利用可供籽粒脱水的积温的余量。【结论】由于区域间玉米脱水期间热量条件的不同,玉米籽粒生理成熟至25%、20%含水率的天数均表现为西北灌溉春玉米区长于北方春玉米区、黄淮海夏玉米区。通过选择适合不同区域的积温类型品种、科学制定收获时间,可以有效降低收获时籽粒含水率和提高收获质量。     

玉米生长后期倒伏研究进展

倒伏是玉米生产中普遍存在的问题。传统生产中玉米一般在生理成熟期收获,前人关于倒伏研究也多集中在生育前期茎秆发育过程或者是生理成熟前的某一阶段,而对生理成熟后倒伏研究较少。玉米机械粒收一般在生理成熟后2—4周进行,倒伏将会增加机械粒收过程中的产量损失,降低籽粒品质,使收获难度加大,收获效率以及玉米种植效益明显降低,成为制约玉米种植密度进一步提高和机械粒收技术发展的重要因素。对此,本文从玉米生育后期植株的衰老生理及其影响因素角度进行综述,提出增强玉米后期抗倒伏能力的措施与建议。分析表明,玉米生育后期植株自然衰老将导致叶片、茎秆和根系活力下降,使茎秆含水量、可溶性糖、半纤维素及总结构性碳水化合物含量均降低,细胞壁变薄、细胞间缝隙变大;同时,茎秆和根系PAL、POD和PPO酶活性下降,抗病能力减弱;茎腐病病原菌产生的细胞壁降解酶分解细胞壁中的纤维素,降解寄主细胞,孢子迅速萌发形成菌丝并进入表皮细胞、皮层和维管束组织,加速茎秆组织失水干缩过程,植株空心变软甚至腐烂,茎秆质量下降。而基于密植高产机械粒收技术需求的增密种植、田间站秆籽粒脱水会加速并延长玉米衰老进程,使茎秆质量和抗病能力进一步下降,导致生理成熟后的倒伏风险加大。为有效控制倒伏、加速我国玉米密植高产机械粒收技术的推广,建议:(1)增强玉米生育后期茎秆衰老和倒伏的理论研究;(2)加强玉米抗倒种质创制,选育早熟、耐密植、籽粒脱水快、抗逆性强、适宜机械粒收的品种;(3)通过构建优质土壤耕层,集成宜机收品种、合理密植、肥水科学运筹、化学调控和病虫害综合防控等关键技术,创制高质量健康群体,提高生育后期茎秆的抗倒伏能力;(4)根据各地气候、生态条件,因地制宜制定降低玉米生育后期倒伏风险的应对措施。     

夏玉米籽粒脱水特性及与灌浆特性的关系

【目的】当前,玉米收获期籽粒含水率普遍偏高,限制了中国机械粒收技术的推广应用。玉米籽粒授粉后,灌浆与脱水过程相伴,但二者之间的关系并不明确,本研究通过对不同玉米品种籽粒脱水和灌浆过程的系统观测,明确其籽粒脱水和灌浆特征,探讨二者间的关系,为适宜机械粒收品种的选育和推广提供支持。【方法】试验于2015—2016年在河南新乡进行,累计选用22个供试玉米品种,统一授粉。2015年自授粉后26 d开始至11月14日止、2016年自授粉后11 d开始至10月17日止,连续测定籽粒含水率(MC)、含水量(M)、干重(DW)与鲜重(FW)的动态变化,建立这些指标与授粉后积温(T)之间的回归方程,以此明确籽粒脱水和灌浆特征,并结合籽粒脱水、灌浆参数的相关分析结果,探讨这两个过程的关系。【结果】玉米籽粒含水率、含水量、干重及鲜重的动态变化与授粉后积温均有极显著的非线性关系。22个参试玉米品种籽粒含水率与授粉后积温的关系符合Logistic Power模型。授粉后,参试品种含水率降至28%需要积温1 126—1 646℃·d,平均1 357℃·d;含水率降至25%需要积温1 218—1 810℃·d,平均1 480℃·d。综合分析籽粒干物质和含水量的变化动态,籽粒含水率变化可分为两个阶段。第一个阶段从籽粒建成至线性灌浆期结束为止,干物质的快速积累是含水率快速下降的主导因素;第二阶段自线性灌浆期结束至籽粒收获,含水率下降的主导因素转化为籽粒水分的持续散失。相关分析显示,玉米灌浆期天数、积温与生理成熟期籽粒含水率在2015年达到极显著负相关,2016年相关性不显著;不同品种生理成熟前、后及总脱水速率与灌浆速率之间相关性不显著。【结论】籽粒含水率与授粉后积温建立的Logistic Power回归模型具有良好的预测稳定性。籽粒含水率的变化由籽粒灌浆和籽粒脱水两个关键因素分阶段主导,评价适宜机械粒收的品种,不仅要注意籽粒灌浆特性和熟期,还要关注籽粒脱水特性的选择。     

低磷胁迫下玉米自交系产量耐性系数和叶片症状率级别的分布

通过玉米磷高效基因型的筛选,结合传统和现代育种手段培育磷高效型玉米品种,是解决目前土壤磷素利用效率低、节约磷矿资源的1条有效途径。我国有关玉米磷效率资源的筛选工作已有很多报道,但是对耐低磷玉米自交系鉴定指标体系的研究较少。以375份东北三省常用玉米自交系为试材,采用对比试验设计,分别在高磷（CK）和低磷土壤上种植,在玉米10叶期进行症状叶调查,计算症状率并在收获时统计产量;根据症状率级别和产量耐性系数2个指标,对参试玉米自交系进行了耐低磷型的筛选。结果表明：不同玉米自交系在低磷处理下表现出不同的抗性和适应性。低磷胁迫下,绝大部分自交系产量有所下降,其中产量耐性系数〉0.8（相对耐低磷）的自交系有17份,占参试材料总数的4.5%;叶片没有出现症状率的自交系有26份,占参试材料总数的6.93%。375份东北常用玉米自交系中存在着一些磷高效型玉米自交系,这为我国玉米育种提供了宝贵资源。