北方地区玉米骨干自交系灌浆特性研究

【目的】研究北方地区玉米主产区骨干自交系籽粒干物质积累的过程(即籽粒灌浆过程)，为优良自交系的选育提供依据。【方法】选用北方地区10个玉米骨干自交系（中早熟自交系A187，中熟自交系郑58、PH4CV、J9D207、KWCB1、KWMM31、HM12111，中晚熟自交系PH6WC，晚熟自交系昌7-2、M5972），研究骨干自交系百粒质量及灌浆速率的差异；应用Logistic模型对骨干自交系的籽粒灌浆过程进行拟合，比较不同自交系的灌浆参数；然后采用通径分析，研究百粒质量与灌浆活跃期和灌浆速率的关系。【结果】玉米自交系干物质积累随着授粉后时间推移而增加，呈“慢-快-慢”趋势。郑58的百粒质量在授粉后65 d最大、其次为HM12111、A187。10个骨干自交系灌浆速率差异显著，授粉后20~35 d的灌浆速率均值明显高于其他时间。Logistic模型较好地拟合了籽粒灌浆过程，确定了各骨干自交系的灌浆渐增期、快增期和缓增期。玉米骨干自交系百粒质量受灌浆速率和灌浆时间的影响，其中灌浆速率起决定作用。各骨干自交系百粒质量主要在灌浆快增期增加。灌浆活跃期及不同时期灌浆速率均对百粒质量有正向效应，其中灌浆快增期平均速率对百粒质量的正向效应最大。【结论】10个骨干自交系的平均灌浆速率以郑58、HM12111和A187较大，可在杂交种组配时充分合理地加以利用；通过提高灌浆快增期和渐增期平均速率，确保灌浆活跃期，相对延长快增期持续时间，可达到提高产量的目的。     

不同熟期春玉米品种的籽粒灌浆特性

【目的】明确目前东北地区主推不同熟期春玉米品种粒重形成过程的籽粒灌浆特性,为玉米籽粒发育调控和熟期选择提供理论依据。【方法】选用东北区40个不同熟期的高产春玉米品种。在同一环境条件下,采用60 000株/hm²大田种植。调查各品种出苗至成熟的生育天数,依据生育期对不同品种的熟期进行分类,研究不同熟期品种产量和百粒重的差异;运用Logistic模型解析不同熟期品种的籽粒灌浆过程,分析积累起始势、灌浆速率、灌浆时间等籽粒灌浆参数及其与产量相关性。【结果】依据联合国粮农组织标准,东北地区目前主推的玉米高产品种按生育期长短可分为中熟（I）、中晚熟（II）、晚熟（III）和超晚熟（IV）4类,其中晚熟品种最多（50%）,生育期121-130 d,其次为超晚熟品种（25%）,生育期131-140 d,中熟品种和中晚熟品种最少（均为12.5%）,生育期分别为101-110 d和111-120 d。60 000株/hm²试验密度下,4个类型品种以晚熟品种产量最高,超晚熟品种次之,中熟品种产量最低;中熟品种产量比晚熟、超晚熟和中晚熟品种分别低45%、44%和35%。中晚熟、晚熟和超晚熟品种产量无显著差异（P＞0.05）,但显著高于中熟品种（P＜0.05）。灌浆初期,中熟品种百粒重最低,超晚熟品种百粒重最高,灌浆30 d后,中晚熟品种百粒重增长速度最快,中熟品种百粒重增长速度最慢。4类熟期品种籽粒灌浆速率均呈单峰曲线变化,中熟品种的灌浆峰值最高,超晚熟品种最低。各品种达到灌浆峰值后,超晚熟品种灌浆速率下降最慢,中熟品种下降最快。运用Logistic方程可较好地拟合籽粒灌浆过程（R＞0.99）,将各熟期品种灌浆过程划分为渐增期、快增期和缓增期,中熟品种籽粒灌浆参数中积累起始势（R₀）、最大灌浆速率（R_max）、渐增期持续时间（T₁）、快增期和缓增期灌浆速率（v₂, v₃）明显高于其他熟期类型品种,其灌浆活跃期（P）、快增期和缓增期持续时间（T₂, T₃）及渐增期灌浆速率（v₁）则明显低于其它熟期类型品种。相关分析表明,不同熟期品种产量与灌浆活跃期、有效灌浆时间（t₃）、渐增期灌浆速率、快增期和缓增期持续时间极显著正相关;与积累起始势、最大灌浆速率、渐增期持续时间、快增期和缓增期灌浆速率极显著负相关。【结论】中熟品种灌浆启动快,灌浆活跃期和有效灌浆时间短,中晚熟、晚熟和超晚熟品种灌浆启动慢,灌浆活跃期和有效灌浆时间长;在保证籽粒安全成熟前提下,延长灌浆活跃期、有效灌浆时间、快增期和缓增期持续时间,提高渐增期灌浆速率,有利于提高不同熟期玉米产量。     

不同熟期玉米品种的籽粒灌浆特性及其与温度关系研究

玉米籽粒成熟度与吐丝至成熟阶段热量条件显著相关,明确不同熟期玉米品种籽粒灌浆特性及其与灌浆阶段温度的关系,可为玉米籽粒发育调控和熟期选择提供理论依据。研究以极早熟、中早熟和中晚熟3种熟期类型的9个玉米品种为试验材料,于2014年和2015年在哈尔滨实施田间试验,研究不同熟期玉米品种的籽粒灌浆特性及其与温度的关系。结果表明:3种熟期类型品种相比,中早熟品种的最大灌浆速率(G_(max))、达到最大灌浆速率时的生长量(W_(max))和平均灌浆速率(G_(mean))最大,极早熟品种次之,中晚熟品种最小;灌浆活跃期(P)和有效灌浆时间(t3)随品种熟期延长而增加,增加部分主要在灌浆缓增期。活跃灌浆期、有效灌浆期与快增期≥10℃有效积温显著正相关,与灌浆期日平均气温显著负相关;最大灌浆速率和平均灌浆速率与渐增期≥10℃有效积温、灌浆期日平均气温显著正相关,与快增期≥10℃有效积温和渐增期日平均气温显著负相关。在热量资源有限的生态区,中晚熟品种进入灌浆缓增期后日平均气温较低,不利于籽粒灌浆,导致中晚熟品种粒重低于中早熟和极早熟品种;因此,在热量资源有限生态区,一味地延长熟期并不利于粒重增加,中早熟品种具有明显的灌浆优势,从而获得较高的产量。     

不同熟期小麦籽粒灌浆特性的研究

为了解河西地区不同熟期类型小麦品种籽粒灌浆特性及其对粒质量的影响,对6个不同熟期类型(早、中、晚)春小麦品种的籽粒灌浆特性进行了比较研究.用logistic方程拟合籽粒灌浆过程,并推导出了次级参数,同时对粒质量与不同参数进行了相关和回归分析.结果表明:晚熟品种平均灌浆速率(R)高、灌浆期(T)较长、灌浆高峰灌浆强度大且持续时间长,缓增期灌浆速率(R3)急剧下降.早熟品种灌浆期短,灌浆高峰灌浆强度小、持续时间短,缓增期灌浆速率高于中、晚熟品种.回归分析结果表明:从整个灌浆过程来看,平均灌浆速率对粒质量的影响大于整个灌浆持续时间.从阶段灌浆参数分析来看,渐增期灌浆速率(R1)、快增期灌浆速率(R2)和缓增期灌浆持续时间(T3)是影响河西地区不同熟期春小麦粒质量的主要参数,其中快增期灌浆速率对粒质量的作用更大一些.     

夏玉米籽粒灌浆特性及其与粒重的相关性分析

以登海605和登海618为材料,分析了不同处理夏玉米籽粒灌浆特性及灌浆参数与粒重的相关性。结果表明:夏玉米籽粒干物质积累呈Logistic曲线的变化趋势;籽粒灌浆呈现先增大后减小的变化趋势,可分为渐增期、快增期和缓增期3个阶段;提高平均灌浆速率R、渐增期灌浆速率R1、灌浆快增期灌浆持续时间T2和缓增期灌浆持续时间T3等灌浆参数指标,对于提高夏玉米成熟期粒重具有重要的作用;籽粒最大灌浆速率出现的时间主要受渐增期持续时间影响;灌浆期最大灌浆速率Rmax与快增期籽粒灌浆速率R2和缓增期灌浆速率R3呈极显著正相关。     

密度与施氮量对杂交小麦品种绵杂麦168籽粒灌浆特性的影响

为给杂交小麦品种绵杂麦168的高产栽培提供参考,该试验就密度与施氮量对杂交小麦品种绵杂麦168籽粒灌浆特性的影响进行了研究.结果表明:绵杂麦168籽粒灌浆过程符合Logistic曲线方程.氮肥主要通过灌浆期各阶段的灌浆速率显著地影响籽粒质量;密度是通过渐增期持续天数和渐增期与快增期灌浆速率显著地影响籽粒质量.随着施氮量的增加,灌浆期各阶段的灌浆速率逐渐降低,最终千粒质量逐渐降低;随着密度的增加,渐增期持续天数和渐增期与快增期灌浆速率呈逐渐减少趋势,千粒质量逐渐降低.     

密度与施氮量对杂交小麦品种绵杂麦168籽粒灌浆特性的影响

为给杂交小麦品种绵杂麦168的高产栽培提供参考,该试验就密度与施氮量对杂交小麦品种绵杂麦168籽粒灌浆特性的影响进行了研究.结果表明:绵杂麦168籽粒灌浆过程符合Logistic曲线方程.氮肥主要通过灌浆期各阶段的灌浆速率显著地影响籽粒质量;密度是通过渐增期持续天数和渐增期与快增期灌浆速率显著地影响籽粒质量.随着施氮量的增加,灌浆期各阶段的灌浆速率逐渐降低,最终千粒质量逐渐降低;随着密度的增加,渐增期持续天数和渐增期与快增期灌浆速率呈逐渐减少趋势,千粒质量逐渐降低.     

不同棱型大麦材料灌浆特性分析

以10个大麦品种(品系)为材料,用Logistic曲线方程对其灌浆过程进行拟合.结果表明:不同棱型大麦灌浆参数不同,二棱大麦的灌浆平均速率(R),灌浆渐增期速率(R1),最大灌浆速率(Rmax),理论最大粒质量(K)和千粒质量显著大于四棱大麦.二棱大麦千粒质量与灌浆平均速率(R)和灌浆渐增期速率(R1)呈显著正相关.四棱大麦千粒质量与灌浆缓增期速率(R3)呈极显著正相关,与灌浆最大速率(Rmax)、灌浆快增期速率(R2)和灌浆最大速率出现时间(Tmax)呈显著正相关.     

玉米籽粒灌浆特性品种间比较研究(英文)

为明确黄淮海北部不同玉米品种籽粒灌浆特性的差异,为玉米籽粒熟期选择提供理论依据,以衡早8号玉米杂交种为材料,华美1号和郑单958为对照品种,研究灌浆过程中不同品种籽粒体积、水分含量、籽粒干质量以及灌浆特性的变化,并对产量构成因素进行了分析。结果显示,授粉后20 d是3个玉米品种籽粒体积快速增速期,在授粉后45 d左右3个玉米品种籽粒体积达到最大,衡早8号籽粒体积最大,郑单958最小。授粉15 d内3个玉米品种籽粒干质量增长较为缓慢,授粉15~55d是籽粒干质量增长快速期,衡早8号籽粒干质量增长速度最快,郑单958最慢,授粉55 d后籽粒干质量增长速度开始放缓。3个玉米品种灌浆速率均呈单峰曲线,灌浆峰值衡早8号最高,郑单958最低。相关分析结果表明籽粒体积与含水量呈正相关,与含水率呈负相关,灌浆速率与含水量呈正相关。通过回归分析得出籽粒含水率在57%左右时3个玉米品种达到各自灌浆最高峰值。运用Logistic模拟方程拟合不同玉米品种的籽粒质量增加过程,衡早8号最大灌浆速率(Gmax)、平均灌浆速率(Gmean)均高于其他2个品种;衡早8号活跃灌浆期、籽粒质量渐增期、快增期和缓增期均低于其他2个品种。3个玉米品种产量差异显著,千粒质量是产量差异的主要原因。衡早8号平均灌浆速率和最大灌浆速率均高于其他2个品种,活跃灌浆期则短于其他2个品种,有利于早熟高产。     

玉米籽粒灌浆特性品种间比较

为明确黄淮海北部不同玉米品种籽粒灌浆特性的差异,为玉米籽粒熟期选择提供理论依据,以衡早8号玉米杂交种为材料,华美1号和郑单958为对照品种,研究灌浆过程中不同品种籽粒体积、水分含量、籽粒干质量以及灌浆特性的变化,并对产量构成因素进行了分析。结果显示,授粉后20 d是3个玉米品种籽粒体积快速增速期,在授粉后45 d左右3个玉米品种籽粒体积达到最大,衡早8号籽粒体积最大,郑单958最小。授粉15 d内3个玉米品种籽粒干质量增长较为缓慢,授粉15~55 d是籽粒干质量增长快速期,衡早8号籽粒干质量增长速度最快,郑单958最慢,授粉55 d后籽粒干质量增长速度开始放缓。3个玉米品种灌浆速率均呈单峰曲线,灌浆峰值衡早8号最高,郑单958最低。相关分析结果表明籽粒体积与含水量呈正相关,与含水率呈负相关,灌浆速率与含水量呈正相关。通过回归分析得出籽粒含水率在57%左右时3个玉米品种达到各自灌浆最高峰值。运用Logistic模拟方程拟合不同玉米品种的籽粒质量增加过程,衡早8号最大灌浆速率(G_(max))、平均灌浆速率(G_(mean))均高于其他2个品种;衡早8号活跃灌浆期、籽粒质量渐增期、快增期和缓增期均低于其他2个品种。3个玉米品种产量差异显著,千粒质量是产量差异的主要原因。衡早8号平均灌浆速率和最大灌浆速率均高于其他2个品种,活跃灌浆期则短于其他2个品种,有利于早熟高产。     

播期与密度对沿淮行蓄洪区玉米籽粒灌浆特性的影响

[目的]了解不同播期和密度对玉米籽粒灌浆的影响.[方法]以郑单958为供试材料,研究沿淮行蓄洪区不同播期和密度对玉米籽粒灌浆特性的影响.[结果]早播(6月15日)较晚播(6月25日)籽粒灌浆持续时间增长,渐增期有所缩短;快增期和缓增期延长.沿淮行蓄洪区玉米籽粒灌浆持续期可这60d左右.玉米籽粒灌浆速率随吐丝后天数增加呈先增加后降低的趋势,玉米高产适宜收获期为10月上旬.随着播期推迟,玉米籽粒最大潜力势降低,籽粒灌浆时间缩短,但籽粒灌浆渐增期持续时间较长.播期推迟,最大灌浆速率、平均灌浆速率均增大,但渐增期灌浆速率较小.不同播期间玉米籽粒粒重的差异主要是通过渐增期灌浆速度和灌浆期持续天数决定.不同种植密度对玉米籽粒粒重的影响主要是快增期和缓增期持续时间和该时期籽粒干重积累量所致.[结论]试验结果为提高玉米的产量和品质提供了理论依据.     

不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒建成的关系

【目的】研究不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒充实期相关性状的关系。【方法】以紧凑型玉米品种(先玉335和郑单958)和平展型玉米品种(长城799和农大364)为试验材料,于授粉后3,5,7,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60 d取果穗中部籽粒,观测胚乳细胞数目、单粒质量、灌浆速率、淀粉含量、籽粒淀粉磷酸化酶和蔗糖转化酶活性等指标的变化动态,并分析不同玉米品种籽粒胚乳细胞增殖动态与籽粒灌浆期相关生理指标的关系。【结果】随着灌浆期的延长,不同玉米品种籽粒胚乳细胞数、单粒质量、淀粉含量均呈"S"型曲线增长,籽粒胚乳细胞数在授粉后20 d基本稳定。胚乳细胞数与单粒质量、淀粉含量和灌浆速率均呈极显著正相关;籽粒充实期的生理状态影响着籽粒灌浆,淀粉磷酸化酶和蔗糖转化酶活性在灌浆期呈现单峰曲线,但峰值出现时间因品种而异,紧凑型玉米酶活性最高点出现时间要晚于平展型玉米;籽粒胚乳细胞数与这两种酶活性均呈显著相关。【结论】玉米籽粒中胚乳细胞数与胚乳细胞的充实状态、籽粒单粒质量、灌浆速率、淀粉含量、淀粉磷酸化酶蔗糖转化酶活性均呈显著正相关;要提高玉米产量,应在灌浆前期提高胚乳细胞增殖速率和灌浆速率,保证光合产物快速充分地运送到籽粒中去,使籽粒淀粉积累达到最佳状态,进而达到高产。     

粉垄耕作对黄淮海北部春玉米籽粒灌浆及产量的影响

【目的】在黄淮海北部引入一种称作“粉垄”的新型深土耕作措施,旨在解决由于连年旋耕所致的犁底层上移、耕层变浅,限制作物产量提高的现实问题。【方法】以旋耕和深松为对照,设置粉垄30 cm、粉垄50 cm、粉垄30 cm+地膜、粉垄50 cm+地膜等处理,探究其对春玉米灌浆和产量的影响。【结果】与旋耕和深松相比,粉垄利于水分入渗,增加了土壤贮水,改善了土壤水分供给,提高了春玉米的穗粒数和籽粒含水率;尽管灌浆渐增期不具有优势,且耕作深度越深,起始生长势和平均灌浆速率越低,但灌浆快增期和缓增期平均灌浆速率随耕作深度增加的优势突出;最终粉垄的百粒重和产量显著高于两对照。粉垄加盖地膜保存了更多水分,显著提高了穗粒数,灌浆渐增期灌浆速率便优势明显,且耕作深度越深,优势越明显,加之灌浆期延长,百粒重和产量显著高于未覆膜两处理。【结论】粉垄覆膜的新型耕作措施为打破犁底层、解决耕层变浅、促进作物增产提供了一种新的可行方法。     

遮阴强度对小麦光合及籽粒灌浆特性的影响

对拔节期开始遮阴小麦的光合及籽粒灌浆特性进行研究。结果表明,随着遮阴强度加大,小麦旗叶净光合速率（P_n）和蒸腾速率(T_r)显著降低,细胞间隙CO₂浓度(C_i)随遮阴强度加大显著增大(P<0.05)。采用Logistic模型拟合籽粒灌浆过程,对籽粒灌浆参数与粒质量的相关性进行分析表明,遮阴处理后降低的主要是平均灌浆速率、最大灌浆速率、渐增期灌浆速率、快增期灌浆速率和缓增期灌浆速率,而对灌浆持续期、最大灌浆速率出现时间、渐增持续期、快增持续期和缓增持续期影响较小。根据不同灌浆时段参数与最大理论千粒质量的相关分析可知,小麦快增期和缓增期的灌浆速率越快,籽粒积累的干物质越多,粒质量就越大。因此,籽粒质量的增加应更多地关注快增期和缓增期的灌浆速度。     

小麦品种百农矮抗58干物质积累及籽粒灌浆特点

对小麦新品种百农矮抗58籽粒灌浆过程中干物质积累分配和籽粒灌浆特点进行了观察研究。结果表明:百农矮抗58籽粒灌浆过程中干物质积累的中心,在籽粒形成期为茎叶鞘和颖壳穗轴,随后逐渐由茎叶鞘、颖壳穗轴向籽粒转移;籽粒增重总的趋势表现出“慢—快—慢”的特点;籽粒灌浆中期和籽粒灌浆末期有2个灌浆高峰;百农矮抗58籽粒灌浆渐增期短,快增期长,缓增期较长,有利于提高千粒重。     

黄淮海北部不同熟期夏玉米品种灌浆和脱水特性研究

【目的】明确黄淮海北部地区不同熟期夏玉米品种灌浆和脱水特性的差异,为该地区筛选适宜熟期机收玉米品种提供理论依据。【方法】选用黄淮海北部地区3个不同熟期的夏玉米品种,在同一密度水平下,研究不同品种灌浆过程中百粒干重、百粒鲜重、灌浆速率以及脱水速率的差异,运用Logistics方程对灌浆前、中、后期进行了解析,并对各参数和产量之间的关系进行了相关分析。【结果】3个品种产量差异显著,中早熟品种衡玉1587产量显著高于其他2个品种,早熟品种华美1号和晚熟品种蠡玉16产量差异不显著。3个品种籽粒鲜重在整个灌浆期表现出"快速增长-缓慢下降"的趋势,籽粒鲜重最大值均出现在花后40 d。3个品种灌浆速率均呈单峰曲线,灌浆峰值均出现在花后20 d,衡玉1587最高,蠡玉16最低。Logistic方程可较好地拟合3个品种籽粒灌浆过程(R20.99)。相关分析表明,品种产量与穗粒数、穗行数、千粒重、最大灌浆速率(G_(max))、平均灌浆速率(G_(mean))、积累起始势(R0)、各灌浆时期粒重增量和平均灌浆速率呈正相关,其中和行粒数呈极显著正相关,和千粒重呈显著正相关;品种产量和渐增期持续时间(T_1)呈显著负相关。【结论】黄淮海北部地区适宜中早熟品种广泛种植。     

不同杂种优势群玉米籽粒灌浆速率分析

【目的】研究不同杂种优势群玉米自交系籽粒灌浆速率的特性,筛选灌浆速率快的自交系,为高产玉米杂交种的选育提供借鉴。【方法】采用烘干法测定173份玉米自交系在授粉后10、20、30和40 d籽粒灌浆速率以及6个相关性状。应用SAS软件对灌浆速率在年际、自交系、取样时间、重复、年际×自交系、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间进行联合方差分析。应用SPSS软件对灌浆速率及其相关性状如10、20、30和40 d苞叶的含水率、苞叶数、40 d穗轴含水率、穗轴长、穗轴粗及40 d籽粒含水率进行相关分析。利用均匀覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对试验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4软件分析其群体结构。对不同杂种优势群平均籽粒灌浆速率进行方差分析,并筛选出各个群中籽粒灌浆速率快的自交系。【结果】表型分析结果表明,在P=0.01水平上,籽粒灌浆速率在不同年际、自交系、取样时间、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间上存在极显著差异,而重复、年际×自交系间差异不显著。通过对不同自交系籽粒灌浆速率与其相关性状间相关分析,发现10 d籽粒的灌浆速率与20 d的灌浆速率在0.01水平上达到了极显著的正相关（0.515）,与40 d的灌浆速率和籽粒的含水率在0.01水平上达到了极显著的负相关（-0.198,-0.228）;20 d的籽粒灌浆速率只与40 d籽粒含水率在0.05水平上达到了显著的负相关;在授粉后30和40 d,籽粒的灌浆速率与40 d穗轴的含水率、穗轴粗以及40 d籽粒的含水率、30和40 d苞叶含水率在0.01水平上达到了极显著正相关,30 d籽粒的灌浆速率与10 d苞叶含水率达到了显著正相关;40 d籽粒的灌浆速率与20 d苞叶的含水率达到了显著地正相关。群体结构分析表明,参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群。兰卡斯特和塘四平头群在0.05水平上没有显著差异;瑞德、P群和旅大红骨群间同样不存在显著差异（P=0.05）;而兰卡斯特、塘四平头群与瑞德、P群、旅大红骨群间则存在显著差异。对各群内自交系间进行多重比较,各群内自交系间灌浆速率在0.05水平上差异均不显著。试验共筛选到33个灌浆速率高于0.8 g•100 grain-1•d-1的自交系,其中瑞德群有13个,P群、旅大红骨、兰卡斯特、塘四平头群分别有9、6、3、2个自交系。【结论】不同玉米自交系籽粒灌浆速率存在较大差异,杂种优势群间的灌浆速率变化节奏不同,P群、旅大红骨、瑞德的表现快-快-慢的节奏,兰卡斯特、塘四平头的表现快-慢-慢的节奏。     

小麦籽粒灌浆参数与粒重的相关及通径分析

选择新春8号等6个春小麦品种,用Richards方程对籽粒灌浆过程进行拟合,通过T测验、相关分析及通径分析等方法对籽粒灌浆参数分析探讨.结果表明,灌浆各阶段不同灌浆参数间存在显著差异.从灌浆时间来看,灌浆持续时间T1和T3变异系数较大,Tmax.R、T、D和T2则相对稳定;从灌浆速率看,Rmax.R、R、R2变异系数小,比较稳定;R1和R3的变异系数较大,易受环境影响.渐增期灌浆速率R1与千粒重呈极显著负相关;快增期持续天数T2、缓增期灌浆速率R3、灌浆活跃期D与千粒重呈极显著正相关.灌浆参数对千粒重的直接通径系数大小依次为灌浆活跃生长期>最大灌浆速率Rmax.R>缓增期灌浆速率R3>渐增期灌浆速率R1>快增期持续天数T2>快增期灌浆速率R2,延长灌浆活跃期对稳定和提高千粒重具有重要意义.     

基于高密度遗传图谱的玉米籽粒灌浆特性遗传解析

【目的】灌浆是玉米籽粒形成的重要生理过程,直接决定了籽粒的最终产量。了解玉米籽粒灌浆特性相关性状对粒重形成的作用,解析灌浆特性的遗传基础,为玉米高产育种实践提供指导。【方法】以中国玉米骨干自交系黄早四(HZS)、旅28(Lv28)为亲本构建的包含172个家系的重组自交系(recombination inbred line,RIL)群体为试验材料。首先,利用Logistic模型与Richards模型,进行玉米籽粒灌浆过程拟合度的比较分析。其次,利用方差分析、相关性分析及回归分析分别比较亲本籽粒灌浆特性的差异,研究群体中不同灌浆特性相关性状的关系及其对百粒重的贡献。然后,利用GBS方法,对群体进行基因型分型,选择亲本间多态性标记,构建遗传图谱。最后,利用完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)进行灌浆特性与生育期相关性状的QTL分析。【结果】籽粒灌浆一般呈现慢-快-慢的变化趋势,可分为缓增期、快增期以及减缓期3个阶段。通过比较不同灌浆模型的拟合度发现,基于Richards模型的预测值与表型值间的决定系数显著高于Logistic模型。比较亲本间灌浆特性的差异发现,黄早四的平均灌浆速率为旅28的1.28倍,但旅28的灌浆持续时间为黄早四的1.07倍,亲本之间在灌浆特性方面差异明显。群体表型相关性分析发现,除缓增期灌浆持续时间(T1)外,其他灌浆特性相关性状均与百粒重(HKW)存在显著的正相关关系。回归分析发现,快增期灌浆持续时间(T2)与灌浆速率(G2)可分别解释百粒重表型变异的57.50%和30.00%。利用多态性SNP标记构建了全长为1 471 c M,标记间平均遗传图距为1 c M的遗传图谱。多个环境下共检测到26个灌浆特性相关QTL、3个百粒重相关QTL及14个生育期相关的QTL,分布在玉米除第7染色体外的其他染色体上,LOD值介于3.27—9.05,单个QTL贡献率为5.97%—21.16%。同时,利用联合环境分析发现,控制不同性状的QTL定位在染色体相同或相近的位置,形成了多个分布于玉米基因组bin 1.05、bin 2.03、bin 4.05、bin 4.06、bin 7.04、bin 9.04的QTL富集区域。其中,在位于bin 4.05(48.24 Mb—135.73 Mb)和bin 9.04(110.40 Mb—114.73 Mb)的区间之内,共定位到多个仅与灌浆速率相关的主效QTL。【结论】Richards模型能够更好地模拟玉米籽粒的灌浆过程。在灌浆特性相关性状中,快增期灌浆速率与灌浆持续时间对于玉米粒重的增加具有重要作用。单环境检测发现,灌浆持续时间相关位点仅能在单环境中得以检测,表现为环境敏感类型。联合环境分析发现,在bin 4.05和bin 9.04区间内分别检测到仅与灌浆速率相关的主效QTL,可作为玉米籽粒灌浆研究的重点区域。     

播期对河套地区玉米灌浆进度的影响

为了探索玉米籽粒灌浆期和灌浆高峰期的长短、灌浆强度的高低，籽粒重和籽粒体积变化与生育期和积温的关系。采用分期播种法，利用试验数据，建立28个生长模型（方程均通过0.01的极显著检验），将玉米灌浆期百粒干重、百粒体积随灌浆日数增加的时段分为三阶段，即渐增期、快增期和缓增期。适时播种的玉米吐丝后百粒体积、百粒干重增加进入渐增期，终止日分别为吐丝后的6天和20天，此后进入快速增长期，时间分别为22天和18天；其后到籽粒体积和干重增加进入缓慢增长期。适时播种的玉米百粒干重增加逐渐增长期为吐丝后活动积温区间0~502.4℃?d，增幅0.014g/℃?d；快速增长期为吐丝后活动积温区间502.4~938.4℃?d，增幅0.049g/℃?d；缓慢增长期为吐丝后活动积温区间938.4~1355.1℃?d，增幅0.018 g /℃?d。