糜子不同性状光周期敏感性的综合评价

【目的】 筛选适用于糜子光周期敏感性评价的性状指标,为开展糜子资源光周期敏感性鉴定及相关基因定位和克隆奠定基础。【方法】通过盆栽遮光处理和2个不同光周期生态区大田种植,调查100份糜子试验材料抽穗期、株高、主穗长、地上鲜重、叶片数、节数、旗叶叶面积和千粒重8个主要性状的光周期反应特性,以8个性状数据值建立糜子各个性状的光周期相对敏感度和光周期敏感性综合评价指标D值,并利用2种方法综合评价糜子光周期敏感性。【结果】不同光周期处理糜子8个性状存在显著差异,盆栽各个性状在长日照处理下的表现值显著高于短日照,大田定襄地区各个性状的表现值显著高于三亚地区。盆栽和大田种植模式下,地上鲜重的光周期相对敏感度均最高,千粒重的光周期相对敏感度最低。相关性分析发现,盆栽株高、主穗长、地上鲜重、旗叶叶面积、节数和叶片数与D值都达到极显著正相关,千粒重达到显著正相关,抽穗期达不显著负相关;大田除千粒重与D值达不显著正相关外,其余性状都与D值达到极显著正相关。大田各个农艺性状与光周期敏感综合指标D的简单相关系数排名前三依次是株高（0.867）、地上鲜重（0.811）和主穗长（0.784）;盆栽依次是株高（0.787）、主穗长（0.687）和地上鲜重（0.677）。盆栽各个农艺性状对光周期敏感综合指标D的回归方程：Y=0.048+0.012X₁+0.063X₂+0.0446X₃+0.053X₄+0.036X₅+0.016X₆+0.024X₇-0.011X₈;大田各个农艺性状对光周期敏感综合指标D的回归方程：Y=0.019+0.034X₁+0.094X₂+0.066X₃+0.080X₄+0.057X₅+0.028X₆+0.011X₇+0.139X₈;其中,X₁、X₂、X₃、X₄、X₅、X₆、X₇、X₈分别代表抽穗期、株高、主穗长、叶片数、节数、旗叶叶面积、地上鲜重和千粒重。回归和通径分析发现,盆栽和大田地上鲜重和株高对光周期敏感综合指标D的直接作用最大,分别为0.383、0.300和0.251、0.250,其次是旗叶叶面积和主穗长,分别为0.295、0.276和0.238、0.249。综合光周期相对敏感度和光周期敏感性综合评价指标D值比较分析,地上鲜重和株高光周期敏感性强,其次是主穗长和旗叶叶面积,千粒重和抽穗期光周期敏感性较弱。【结论】地上鲜重和株高可以作为糜子光周期敏感性主要评价指标性状,旗叶叶面积和主穗长可以作为参考评价指标,千粒重和抽穗期不适合作为糜子光周期敏感性评价指标性状。     

不同生长时期红螯螯虾表型性状差异分析

为研究红螯螯虾(Cherax quadricarinatus von Martens)不同生长时期的表型特征,统计了3月龄、4.5月龄和6月龄3个生长时期红螯螯虾的体重Y₁、肝胰腺质量Y₂、全长X₁、头胸甲长X₂、头胸甲宽X₃、腹节总长X₄、第一腹节长X₅、第一腹节宽X₆和掌节长X₇共9个性状,对比3个生长时期各表型性状间的差异和相关性,分析不同生长时期各表型性状在雌性与雄性群体间的差异,采用多元回归分析分别研究了不同生长时期表型性状与体重的关系,并构建回归方程。结果显示,头胸甲和腹节的长度比例在幼虾和成虾中保持一致,而宽度指标(头胸甲宽、第一腹节宽)在6月龄阶段显著(P<0.05)增长。随着红螯螯虾的生长,大部分性状间的相关性降低,雌雄群体间表型性状的差异逐渐增加。3月龄阶段的回归方程为Y₁=-31.33+0.73X₂+0.91X₃;4.5月龄阶段的回归方程分别为Y₁=-65.25+1.29X₃+0.89X₄+1.46X₆(雌性)、Y₁=-69.67+1.17X₃+0.40X₇+1.77X₆+0.59X₄(雄性);6月龄阶段的回归方程分别为Y₁=-79.77+1.01X₁-1.89X₆+1.15X₇(雌性)、Y₁=-98.02+0.72X₁+1.22X₇(雄性)。从3个生长时期的回归方程可以看出,各表型性状在不同时期与体重的相关性差异较大。研究结果可为红螯螯虾的选育工作提供理论依据。     

不同基因型花生耐荫性评价及其鉴定指标的筛选

【目的】分析不同基因型花生耐荫性,筛选耐荫鉴定指标,建立耐荫评价模型,为花生耐荫资源筛选和品种选育提供理论支撑。【方法】采用田间试验,以30个花生品种（系）和1个玉米品种为试验材料,设计玉米间作花生和净作花生,在花生结荚期测定花生叶片净光合速率（X₁₃）、气孔导度（X₁₄）、胞间CO₂浓度（X₁₅）和蒸腾速率（X₁₆）;成熟期测定主茎高（X₁）、侧枝长（X₂）、总分枝数（X₃）、有效分枝数（X₄）,单株结果数（X₅）、单株饱果数（X₆）和单株产量（X₁₁）;收获晾晒干后测定其百果重（X₇）、百果仁重（X₈）、百仁重（X₉）、出仁率（X₁₀）和小区产量（X₁₂）。根据间作遮荫和净作条件下的各单项指标的耐荫系数,采用主成分分析、聚类分析、逐步回归分析和隶属函数法等多元统计分析法,对花生耐荫性进行综合评价。【结果】不同花生品种（系）各单项指标的耐荫系数变异幅度不同,除出仁率外各个单项指标间存在显著或极显著的相关性。通过主成分分析将16个单项指标转换为5个相互独立的综合指标,其贡献率分别为33.860%、26.666%、11.176%、8.471%和6.954%,代表了全部数据87.127%的信息量。通过隶属函数分析,对于综合指标CI₁—CI₅,其隶属函数值最大的分别是6-2、天府29号、201150118A、201240413和闽花6号。对耐荫综合评价值（D）进行聚类分析,将30个花生品种（系）划分为3类,第一类属于耐荫型,包含11个品种（系）,第二类属于中度耐荫型,包含18个品种（系）,第三类属于敏感型,包含1个品种（系）。通过逐步回归分析建立花生耐荫性评价最优数学模型,D=-0.741+0.576X₉+0.507X₁₁+0.298X₁₃+0.272X₁₂+0.406X₁₀（R²=0.990）,估计精度在93.18%以上,筛选出5个鉴定花生耐荫性指标,分别为百仁重、出仁率、单株产量、小区产量和净光合速率。对参试材料耐荫类别特征分析可知,耐荫型花生净光合速率较高,百仁重、单株产量、小区产量和出仁率高,而敏感型百仁重、单株产量、净光合速率、小区产量和出仁率均最低。【结论】采用多元统计分析法对花生耐荫性进行评价分析是较为科学的,30个花生品种（系）被分成3类（耐荫型、中度耐荫型和敏感型）;百仁重、出仁率、单株产量、小区产量和净光合速率可作为鉴定花生耐荫性的指标,可在相同条件下测定这5个指标,计算耐荫综合评价值预测花生耐荫性。     

黄淮海麦区小麦耐热性分析及其鉴定指标的筛选

【目的】分析不同基因型小麦的耐热性,筛选耐热鉴定指标,建立可靠的耐热评价模型,为耐热小麦品种的选育提供理论支撑。【方法】以黄淮海麦区大面积推广的20个小麦品种为试验材料,采用田间试验,设置高温（花后第14—20天,连续7 d高温处理）和自然条件2种处理,在灌浆后期测定小麦穗部冠层温度、旗叶叶绿素相对含量（SPAD）、丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性;收获晾干后测定单穗粒重、千粒重和产量。根据高温处理和自然条件生长下各项指标的耐热系数,采用主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法对小麦耐热性进行综合评价。【结果】高温处理下各性状变异幅度为-14.89%—15.09%。通过对9个性状指标的相关分析,发现各指标之间存在显著或极显著相关性。通过主成分分析将9个单项指标转换为3个相互独立的综合指标,其贡献率分别为55.970%、15.530%和12.171%,代表了全部数据83.670%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐热评价值（D）,并对其进行聚类分析,按照耐热性强弱将20个小麦品种划分为3类,第一类耐热型8个品种;第二类中等耐热型7个品种;第三类高温敏感型5个品种。通过逐步回归方程建立了小麦耐热性的评价数学模型：D=-4.801+0.834X₄+2.913X₇+0.303X₆+2.937X₈- 1.409X₁-0.524X₃+0.876X₉（R²=0.986）,利用建立的最优回归方程预测供试材料的耐热性,预测值（VP）与D值基本一致,表明SOD活性（X₄）、单穗粒重（X₇）、CAT活性（X₆）、千粒重（X₈）、冠层温度（X₁）、MDA含量（X₃）和产量（X₉）这7个指标可用于小麦耐热性品种的鉴定。【结论】采用多元统计分析方法对小麦耐热性评价是可行的;20个小麦品种被分为3类（耐热型、中等耐热型和高温敏感型）;高温处理下,SOD活性、单穗粒重、CAT活性、千粒重、冠层温度、MDA含量和产量可以作为小麦耐热性的鉴定指标。     

海岛棉重组自交系群体花铃期抗旱性评价

【目的】 构建海岛棉分离群体,筛选抗、敏极端材料,为棉花抗旱种质改良和优质抗逆品种选育提供原材料,为棉花抗旱性研究提供基础。【方法】 以双亲及海海重组自交系群体71个株系为材料,在花铃期进行田间自然干旱胁迫,通过测定形态指标和产量相关指标,采用方差分析、主成分分析、聚类分析等相结合的方法,对双亲及RILs家系进行抗旱性鉴定及评价。【结果】 7个性状被分为植株形态及单株产量相关性状和纤维产量相关性状2个综合因子;RILs材料划分为较敏旱型(28份)、抗旱型(26份)、敏旱型(14份)和强抗旱型(3份)共4个类群。得到多元线性模型:D值=-0.771+0.089×DC_株高+0.117×DC_{有效果枝数}+0.132×DC_铃数+0.343×DC_有效铃数+0.338×DC_{单铃皮棉重}+0.230×DC_{单株籽棉产量}。【结论】 筛选出强抗旱材料HH-16、HH-61、HH-70和敏旱材料HH-051、HH-05,可以应用于抗旱相关基因表达分析及抗逆种质创新研究。有效铃数、单铃皮棉重和单株籽棉产量可以作为棉花自交系田间抗旱性鉴定的主要指标。     

早熟陆地棉品种叶片形态学指标与脱叶规律相关性分析

【目的】 研究早熟陆地棉品种叶片形态学指标与药剂脱叶效果的相关性,为选择脱叶效果优良的早熟机采棉品种提供理论依据。【方法】 采用EXCEL 2007、ORIGIN和SPSS21.0软件对参试品系试验数据进行多重比较、相关性分析和多元线性回归分析,分析不同品种在不同冠层条件下叶片表型性状与单株叶片脱叶率的关系,研究不同类型叶片脱叶规律,分析影响单株叶片脱落率的影响因素。【结果】 不同品种间,主茎叶、果枝叶、叶枝叶脱落率差异显著;主茎叶数量与主茎叶脱落率呈极显著负相关,其他类型叶片数量及叶片表型性状与脱落率相关性不显著;主茎叶最快响应脱叶剂作用,叶枝叶响应最慢;果枝叶的脱叶峰值出现在脱叶中期,叶枝叶和主茎叶的脱叶峰值均出现在脱叶后期;主茎叶脱叶速度变化较稳定,可拟合回归方程Y=0.101-0.804X₁-0.663X₂(R²=0.740,P<0.01);果枝叶脱叶速度主要以“慢-快-慢”的趋势脱叶,拟合回归方程Y=0.110-0.686X₁-0.789X₂(R²=0.887,P<0.01);叶枝叶脱叶速度变化不稳定,不可拟合方程关。【结论】 棉花单株脱叶率与主茎叶叶片数呈极显著负相关;叶枝叶是影响脱叶效果的重要因素;主茎叶、果枝叶的脱叶速度受品种本身特性影响较大,具有一定可预测性,可拟合方程;叶枝叶脱叶速度除了受品种本身影响外,还受其他因素影响,不可拟合方程。     

60份螺丝椒种质资源农艺性状的遗传多样性分析

为进一步开展螺丝椒种质改良及新品种选育,选用山西农业大学园艺学院辣椒团队经多年自交纯合后的60份螺丝椒种质资源为材料,对其11个农艺性状进行调查并开展遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析。结果表明,60份螺丝椒材料在11个农艺性状上均存在不同程度的变异,变异系数为10.52%～58.07%,平均32.04%;其中单株果数变异系数最大,为58.07%;果实纵径变异系数最小,为10.52%。相关性分析表明,株高与株幅、果实横径与果肉厚和单果重、单果重与心室数和果肉厚间表现为极显著正相关;果实横径与心室数间表现为显著正相关;果实纵径与心室数及单株果数与果肉厚、果实横径、单果重间表现为极显著负相关;单株果数与心室数间表现为显著负相关。基于11个农艺性状进行主成分分析,提取到4个主成分,累计贡献率为70.628%;聚类分析在欧式距离为5处将60份种质资源分为5类。以上结果为种质资源材料的利用及培育适合市场需求的螺丝椒品种提供依据。     

观赏辣椒种质资源农艺性状遗传多样性关联分析

为了解观赏辣椒种质资源的农艺和观赏性状,为观赏辣椒在家庭园艺中应用及新品种选育提供依据,对40份观赏辣椒种质资源的主要农艺性状进行了遗传多样性及相关性分析。结果表明,单株果数和单果质量的变异系数最大,最易发生变异,株幅的变异系数最小,遗传最稳定。22个性状的多样性指数范围为0~2.06。株高与株幅、主枝长、单株果数呈极显著正相关,与叶形呈极显著负相关;株幅与叶形和花梗着生位置呈极显著负相关;果实横径与单果质量呈极显著正相关,与单株果数呈极显著负相关;果实纵径与果顶形状呈极显著负相关;单果质量与单株果数、果形呈极显著负相关;老熟果色与花冠色、花柱颜色呈极显著正相关;叶形与叶缘和果形呈极显著正相关;叶缘与花梗着生位置呈极显著正相关,与花冠色呈显著负相关。上述主要农艺性状数据及其相关性,可以为后续筛选适合家庭园艺种植的观赏辣椒品种提供依据。     

辣椒若干性状的相关及通径分析

对辣椒的13个杂种一代及其16个亲本的总产量等16个性状进行分析,结果表明,辣椒的总产量与早期产量及果实胎座宽度呈显著正相关,与干物质含量呈显著负相关;单果重与胎座宽度及果肉厚度呈显著正相关,与单株果数呈显著负相关。株高与播种至花期天数,始花节位与播种至花期天数及维生素C含量与果实长度之间也呈显著正相关;单株果数对总产量的直接影响最大,果实胎座宽度及早期产量也对总产量有明显的直接影响,而其它性状则仅对总产量产生有限的直接影响。     

安徽优良辣椒种质主要性状变异度及相关分析

以10个安徽辣椒优良种质为试材，对14个主要性状变异和相关进行了分析研究，结果表明：（1）各性状变异系数由大到小依次为单果重＞果形指数＞果横径＞果纵茎＞果肉厚＞单株早产量＞早总比＞始花节位＞单株总产量＞开展度＞开花日数＞现蕾口数＞株高＞茎粗。总的看来，果实性状变异度较大。（2）株型高大的种质始花节位高，现蕾、开花所需时间长。品种热性用1个性状一始花节位表示即可。单株早产量和早总比高的种质多为株型矮小、熟性较早。     

早熟陆地棉主要株型性状与产量的相关性

【目的】分析早熟陆地棉主要株型性状与产量的相关性,为新疆早熟陆地棉品种选育提供科学依据。【方法】采用SPSS 19.0软件,对早熟陆地棉品种的籽棉产量与株型性状进行相关性分析、通径分析和逐步回归分析。通过对产量与株型性状的逐步回归分析,得出产量与株型性状之间的最优回归模型。【结果】对早熟陆地棉籽棉产量有直接作用且有极显著影响的因子(P＜0.01),依次是:株高(X₁)、铃数(X₄)、始节位(X₂),对产量(Y)的直接相关系数分别为:0.322 1、0.298 1、-0.216 2;果枝数(X₃)对Y值直接作用较小,系数为0.082 04,通过其他因子对Y值的间接作用较大,简单相关系数为0.403,相关性极显著(P＜0.01)。早熟陆地棉株型性状(X_i)对产量(Y)的最优回归方程:Y=173.898+2.279 X₁-17.632 X₂+21.795 X₄。估测值与实测值之间的相关程度为0.527,决定系数R²为0.278。【结论】株高、铃数、果枝始节位对产量性状有直接作用,且作用显著;而果枝台数对产量有间接作用,且作用显著。     

新疆裸重唇鱼不同地理种群形态差异

【目的】研究不同地理种群新疆裸重唇鱼的形态特征差异。【方法】2020～2021年通过采集玛纳斯河和特克斯河新疆裸重唇鱼样本,运用鱼类生态学方法鉴定其形态特征,分析其不同种群生物学性状。【结果】新疆裸重唇鱼,玛纳斯河群体和特克斯河群体外形特征差异较为明显,体重和体长两河群体差异显著(P<0.05),体宽和头长,玛纳斯河与特克斯河的范围值和均值差异极显著(P<0.01)。体长与体重回归方程：W_M=0.049L^{1.992 8}(R²=0.932 0),W_M=1.39×10^-6L^{3.127 5}(R²=0.964 8)。不同群体生物学性状生长趋势不同,玛纳斯河群体以头长明显,特克斯河群体则以体宽明显。玛纳斯河群体35尾和特克斯河群体65尾,主成分1是54.6%,主成分2是11.6%,两群体均无重叠;影响主成分1的主要性状是：体高、背鳍起点到腹鳍起点;影响主成分2是背鳍起点到背鳍后基、背鳍起点到臀鳍起点、背鳍起点到尾鳍下。玛纳斯河群体和...     

密植条件下玉米主要农艺性状的综合性分析

【目的】研究新疆北疆地区玉米品种密植条件下的株高、穗位高、穗长、穗粒数、穗粒重、脱粒含水量等主要农艺性状和产量的变化，找出该地区密植条件下玉米产量的主要因子，为筛选出适宜新疆北疆地区种植的耐密高产优质的玉米品种提供科学依据。【方法】采用北疆18个中熟玉米品种为材料，在10.5×10⁴株/hm²密度下，分析各参试玉米品种产量及主要农艺性状。【结果】在密植条件下各参试品种产量差异极显著；产量与行粒数(r=0.565^*)、百粒重(r=0.485^*)呈显著正相关；18个玉米品种的9个农艺性状可以解释85.6%的产量变异；优化后的线性回归方程为Y=-16.391+0.469X₆+0.33X₈。【结论】新疆北疆博州地区密植条件下选择玉米品种时，选择穗长稍长、穗粒重较大、百粒重较重且脱水快的品种，华西704,登海1707和华西917可作为新疆博州地区中熟春播地膜玉米栽培选择品种。     

海岛棉种质资源表型性状的遗传多样性分析及综合评价

【目的】研究海岛棉种质表型性状的遗传多样性关系及筛选优异性状的海岛棉种质,为海岛棉优异性状深入研究提供理论基础。【方法】以175份海岛棉12个表型性状进行遗传多样性分析;主成分分析、权重和利用隶属函数产生综合评价值D进行海岛棉种质资源综合评价。【结果】表型性状变异范围在6.40%—28.10%,海岛棉类型较丰富;海岛棉资源遗传多样性指数为1.97—2.05,各性状间遗传多样性指数差异较小,国内外海岛棉资源遗传多样性无显著性差异（P＞0.05）,在国内,新疆与疆外海岛棉资源遗传多样性存在显著差异（P＜0.05）。主成分分析将12个表型性状转换为3个综合因子,贡献率分别为49.34%、18.03%和10.63%,累计贡献率为78.00%,第一主成分荷载较大为株高、始节数、始节高、有效果枝数、铃数、有效铃数、单株籽棉重和单株皮棉重,代表生长及有效产量因子;第二主成分荷载较大为衣分、单铃籽棉重和单铃皮棉重,代表单铃产量因子;第三主成分荷载较大为蕾铃脱落数,代表蕾铃脱落因子;海岛棉资源统计分析发现国内外极端种质差异不大,表现中等的海岛棉资源材料国内较多,在国内,疆外极端种质所占比例较高,新疆与疆外中间型种质差异较小;通过聚类分析将175份海岛棉资源分为4个类群,Ⅰ类群是矮秆、低产的较差种质;Ⅱ类群是高衣分、单株皮棉重较高的潜在增产种质;Ⅲ类群是综合性状较好的优异种质;Ⅳ类群低重心、衣分较高的极端特殊种质,综合评价筛选到综合性状较优的2个品种：XH30和270;利用逐步回归筛选到海岛棉种质评价的5个关键性指标（株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重）。【结论】参试海岛棉种质资源类型较丰富但遗传多样性较差;株高、果枝数、衣分和单株皮棉重在各基因型中呈正态分布,其余性状呈偏态分布;参试种质分为4个类群;株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重5个指标可作为海岛棉种质评价的关键性指标。     

中国不同地区‘富士’苹果品质评价

【目的】确定‘富士’苹果核心品质指标,建立‘富士’苹果品质综合评价模型。【方法】从河北、河南、辽宁、宁夏、山东、山西、陕西、新疆等8个苹果主产省（区）68个市（县）的代表性果园采集176份‘富士’苹果样品进行品质测定,共测定单果重、带皮硬度、去皮硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量、山梨醇含量、葡萄糖含量、果糖含量、蔗糖含量、甜度、固酸比、糖酸比、甜酸比等15项指标。通过主成分分析和聚类分析法确定‘富士’苹果核心品质指标,运用层次分析法确定指标权重,采用灰色关联度法建立‘富士’苹果品质综合评价模型。【结果】不同产区间‘富士’苹果品质指标存在差异性,新疆‘富士’苹果硬度、维生素C含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、山梨醇含量、果糖含量、蔗糖含量、甜度值等8项品质指标均高于其他省（区）‘富士’苹果。维生素C含量、山梨醇含量、蔗糖含量和甜酸比的变异系数均大于30%,可溶性糖含量的变异系数最小（仅为9.8%）。‘富士’苹果某些品质指标间存在极显著的相关性,可滴定酸含量与固酸比、糖酸比之间相关系数分别为-0.844、-0.854,果糖和甜度值之间相关系数达0.963,固酸比与糖酸比之间相关系数为0.941。通过主成分分析和聚类分析,确定单果重（X₁）、去皮硬度（X₂）、可滴定酸含量（X₃）、固酸比（X₄）和果糖含量（X₅）为‘富士’苹果核心品质指标。通过灰色关联度法建立了‘富士’苹果品质综合评价模型Y=0.2601X₁+0.1378X₂+0.0819X₃+0.2601X₄+0.2601X₅。【结论】单果重、去皮硬度、可滴定酸含量、固酸比和果糖含量为‘富士’苹果核心品质指标,以其建立的评价模型可用于‘富士’苹果品质的综合评价。     

玉米氮状况相关生物标记物的筛选和应用

【背景】 RNA表达丰度作为一种生物标记物已广泛应用于临床诊断阶段,但在农业栽培中诊断作物营养状况的应用较少。 【目的】 挖掘和验证转录水平上可以作为生物标记物精确指示玉米氮营养状况的基因,指导精准施用氮肥。【方法】 基于不同氮素处理的基因芯片和RNA-Seq数据,通过生物信息学和统计学方法初步筛选出基因表达丰度高度响应氮素处理的生物标记物候选基因;利用不同基因型、不同氮处理的玉米材料,通过荧光定量PCR方法和凯氏定氮法,进一步筛选氮响应生物标记物基因;并构建预测玉米氮状况的广义线性模型,准确指示玉米氮营养状况。 【结果】 首先初步筛选出10个表达水平较高的基因,且mRNA表达丰度高度响应氮素处理的生物标记物候选基因;利用不同氮素条件下种植的B73材料从10个候选基因中进一步筛选出8个在充足氮、限制氮处理后基因表达丰度存在显著差异的基因;随后选取遗传多样性丰富、生态区域广泛的26种自交系材料和4种杂交种材料进一步筛选,发现有4个基因表达独立于基因型,可以在不同基因型玉米材料中稳定表达;并且通过相关性分析发现,在充足氮和限制氮处理下,这4个基因表达丰度差异与穗位叶总氮含量差异具有显著相关性（R²均大于0.6）,表明这4个基因可以作为氮响应生物标记物进行实际应用;将4个氮响应生物标记物基因分别组合构建两基因、三基因、四基因线性模型,由Zm00001d024281（X₂）、Zm00001d039049（X₃）和Zm00001d037680（X₄）这三个基因构建的线性模型用于预测玉米植株氮状况的应用性最强,其函数关系为Y=1.143+0.017X₂–0.302X₃+0.017X₄;选取大田种植的6个杂交种材料对三基因模型预测功能进行验证,结果表明,三基因模型能够在大田环境中准确诊断玉米植株氮素营养状况。【结论】 获得4个高度响应玉米氮状况的生物标记物基因,构建的三基因模型可以准确预测玉米氮素营养状况。该生物标记物的开发可以有效实时监测玉米植株氮状态,优化氮肥使用,从而实现成本最低时农作物产量的最大化。