夏玉米品种花期耐热性鉴定与评价

花期高温是影响夏玉米稳产和高产的重要因素之一,筛选和推广耐热性较强的玉米品种是减少高温热害损失的有效途径。以10个山东省主推玉米品种为试材,研究高温对不同夏玉米品种产量、产量构成因素及穗部性状的影响,继而通过主成分分析、聚类分析和各品种的表现进行综合评定,筛选确定夏玉米花期耐热性评价指标,并以此对10个玉米品种进行花期耐高温能力强弱分类。结果表明,花期高温胁迫下,10个玉米品种产量、穗粒数和穗数分别比对照平均降低27.19%、9.31%和7.31%。主成分分析表明,产量、行粒数、穗粒数、秃尖长和穗数可作为花期玉米耐高温筛选的主要鉴定指标;10个夏玉米品种耐高温能力具有较大差异,其中郑单958、鲁单818和中单909为耐高温型品种,农大108为中度耐高温型品种,登海605和农华101等6个品种为高温敏感型品种。本研究得出产量、行粒数、穗粒数、秃尖长和穗数可作为花期玉米品种耐高温能力评价的主要鉴定指标,郑单958、鲁单818和中单909可用于易发生玉米花期高温热害区域种植。     

花期高温对不同玉米品种主要农艺形状和产量的影响

为了评价玉米杂交种的花期耐高温能力,利用智能温室模拟高温气象在玉米花期前后进处理,评价花期高温环境对阳光98等10个夏玉米杂交种的花期、植株性状与产量性状等指标的影响。结果表明,花期高温使玉米的株高、穗位高变高,抽雄期、吐丝期延后,雌雄间隔期变长,穗长、穗粗、穗粒数、穗粒重、成穗率、理论产量下降。综合不同玉米品种各性状的耐高温系数、高温处理的理论亩产和隶属函数值分析,漯玉336、阳光98、豫丰3358的花期耐高温能力强,郑单958、阳光99的花期耐高温能力较强,漯玉152、先玉335、漯玉151花期耐高温能力适中,漯玉164、漯玉167花期耐高温能力较弱。     

花期高温对不同夏玉米品种花粉活力和产量的影响

为明确花期高温胁迫对不同夏玉米品种花粉活力和产量的影响,分析不同玉米品种对高温的耐受能力,通过田间试验和人工气候室盆栽试验对郑单958、郑单309和登海605等3个玉米品种进行研究。结果发现,不同玉米杂交种受花期高温影响产量均有不同程度的下降,其中登海605减产20.3%,郑单958减产17.0%,郑单309减产13.1%,花期高温造成的玉米穗粒数降低是减产的主要原因。室内高温培养试验表明,郑单958和登海605的花粉活力在35℃时随着高温时间延长迅速下降,第4天时均降为0,而郑单309的花粉活力仍能维持在70%左右,说明郑单309更能耐受高温热害的影响。以连续高温3 d时50%花粉活力为临界值确定郑单309的耐高温临界值为36.7℃,登海605为33.1℃,郑单958为34.9℃。     

花期干旱胁迫对不同夏玉米品种花后干物质积累运转及产量的影响

【目的】明确花期不同程度干旱胁迫对夏玉米花后干物质运转的影响机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】于2018—2019年在人工控水条件下,以干旱敏感型品种伟科702（WK702）和耐旱型品种郑单958（ZD958）为供试材料,于玉米花期设4个干旱胁迫处理,分别为CK（对照,全生育期正常灌水）、T1（花前干旱胁迫）、T2（花后干旱胁迫）和T3（花期连续干旱胁迫）,探究花期不同程度干旱胁迫对玉米植株形态、叶面积指数、花后干物质积累分配及运转和籽粒产量的影响。【结果】花前干旱胁迫能抑制株高、穗位高、茎粗和叶面积的生长,而花后干旱胁迫的影响较小,但生育后期叶面积指数下降幅度较大。花期干旱胁迫不仅显著降低夏玉米花后干物质积累量（P<0.05,下同）,还抑制茎叶等营养器官干物质向籽粒的运转,降低干物质运转量、运转率及其对籽粒产量的贡献率,使成熟期干物质在籽粒中的分配比例减少。花前干旱胁迫对夏玉米穗长、穗粗、穗粒数和百粒重等穗部性状的影响大于花后干旱胁迫。花期干旱胁迫导致夏玉米籽粒产量显著下降,其中花期连续干旱胁迫籽粒产量降幅最大,花前干旱胁迫籽粒产量降幅大于花后干旱胁迫;ZD958在T1、T2和T3处理下的籽粒产量分别比对照下降20.1%、15.6%和35.9%,WK702分别比对照降低32.3%、19.3%和51.3%。【结论】花期干旱胁迫在不同程度上影响夏玉米的植株形态、有效光合面积、花后干物质积累与运转等,导致夏玉米产量显著降低,对干旱敏感型品种WK702花后干物质积累与运转的抑制高于耐旱型品种ZD958。     

抽雄期水分胁迫对玉米籽粒产量及其果穗性状的影响

以不同抗旱性玉米品种为试材，在不同强度水分胁迫下，玉米穗粒数的减少是抽雄开花期产量降低的主要限制因子，而秃尖增长和行粒数减少是穗粒数降低的主要因素。说明干旱导致雌穗发育受阻，花期不遇，籽粒败育率增加，抗旱性强的品种维持产量的能力较强。     

不同玉米杂交种及其亲本自交系耐热性的差异比较

【目的】近年来,我国黄淮海夏玉米区高温热害不利天气频发重发,已成为威胁玉米生产的重要不利因素。研究并明确高温胁迫对不同基因型玉米品种雌雄穗及产量的影响,为耐高温玉米品种培育和选择提供参考。【方法】以郑单958（郑58×昌7-2）、先玉335(PH6WC×PH4CV)、京农科728（京MC01×京2416）和MC812（京B547×京2416）及其亲本自交系为供试材料,花期前后（大喇叭口期-吐丝后7 d）进行高温胁迫处理,研究高温胁迫对不同基因型玉米杂交种及其亲本自交系雌雄穗生长发育、散粉吐丝间隔（ASI）、花粉活性、产量及其构成要素的影响。【结果】（1）花期前后高温胁迫导致参试玉米品种及其亲本自交系的穗粒数减少,进而产量降低,且不同品种和自交系对高温胁迫的响应存在显著差异。与对照相比,高温胁迫下,郑单958、先玉335、京农科728和MC812的穗粒数降幅分别为22.28%、46.79%、6.13%和8.11%,产量降幅分别为9.50%、50.61%、3.18%和5.00%,其中,京农科728和MC812减产不显著,而郑单958和先玉335显著减产;亲本自交系中,京2416的穗行数、行...     

玉米花期耐热性评价指标及防御技术研究

[目的]本文旨在开展不同类型玉米在花期高温胁迫下的耐热性评价,并探求高温胁迫防御技术。[方法]以10个淮北地区常用玉米品种为研究材料,采用2因素裂区试验设计,玉米花期高温为主处理,玉米品种为副处理。利用主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对不同类型玉米品种进行耐热性综合评价,筛选出耐热能力强的品种,并研究抗高温调理剂对不同类型玉米品种耐热性的影响。[结果]玉米花期高温胁迫主要影响玉米产量、结实率、秃尖长和气生根数。通过对不同品种的耐热性综合评价及逐步回归分析得出,百粒重、结实率、气生根数和穗上节长占株高比这4个指标可作为评价不同类型玉米花期耐热性的鉴定指标;并筛选出‘粤甜27’‘苏玉糯11号’‘粤甜710’和‘郑单309’4个高度耐热型品种。此外,抗高温调理剂能显著提高不同类型玉米品种的产量、结实率和气生根数,降低秃尖长,显著增强玉米抗高温能力。抗高温调理剂使3种耐热型玉米的抗氧化酶活性显著增加,其中高度耐热型玉米穗位叶中SOD、POD和CAT活性显著增加46.3%、39.8%和37.2%;热敏感型玉米在高温胁迫下的花粉活力和结实率也显著提升,分别达26.7%和34.1%。[结论]选择耐热性较强的玉米品种以及喷施抗高温调理剂是应对高温胁迫的有效方法。     

吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响

【目的】吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要。探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障。【方法】以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫（最高温度/最低温度为40/30℃）,对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响。【结果】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降。与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平。高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期（ASI）拉长。高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期（ASI）分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因。高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808。【结论】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808。第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低。因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定。     

吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响

【目的】吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要。探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障。【方法】以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫(最高温度/最低温度为40/30℃),对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响。【结果】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降。与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平。高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期(ASI)拉长。高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期(ASI)分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因。高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808。【结论】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808。第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低。因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定。     

花期高温干旱对玉米雄穗发育、生理特性和产量影响

【目的】全球季节性高温、干旱已经成为影响作物生长发育和产量形成的主要限制性因素,本研究通过人工模拟阶段高温干旱气候特征,旨在探究夏玉米花期高温、干旱以及高温干旱复合胁迫对其雄穗发育、生理特征及产量形成的影响。【方法】连续2年利用人工智能温室,采用盆栽试验,以郑单958（ZD958）和华农138（HN138）为试验材料,设置对照（CK）、高温胁迫（T）、干旱胁迫（D）和高温干旱复合胁迫（TD）4个处理,研究了夏玉米雄穗形态、花药、花粉结构、花粉活力及雄穗抗氧化指标和产量对花期高温、干旱的响应特征。【结果】2年结果表明,高温、干旱及复合胁迫使玉米雄穗分枝数、主轴小花数和分枝小花密度显著减少,T处理3个参数分别平均比CK减少17.31%、15.70%、13.56%,D和TD处理分别比CK减少33.85%、24.87%、27.08%和45.59%、32.02%、26.00%,干旱及复合胁迫使玉米雄穗主轴比CK平均显著缩短23.64%和27.51%。花期高温、干旱胁迫均导致花药皱缩变形,绒毡层细胞结构松散,花粉粒表面凸起,复合胁迫加剧了花药皱缩变形,绒毡层细胞裂解,药隔维管束变细减少,花粉粒网纹状凸起更为明显,萌发孔内陷。高温、干旱及复合胁迫显著降低雄穗日散粉量,T、D和TD处理日散粉量分别比CK平均减少22.18%、54.75%和67.28%,且使最大散粉量日期提前;T、D和TD处理高活力花粉所占比例显著低于CK,且两两间差异达显著水平。T处理雄穗SOD、POD酶活性升高,较CK平均提高21.91%、32.50%,D和TD处理较CK平均增加24.95%（SOD）、53.37%（POD）和17.12%（SOD）、67.24%（POD）,峰值均与CK有极显著差异;T、D和TD处理下雄穗MDA含量较CK平均增加44.18%、64.24%和79.12%,$\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ •}^{-}}}$含量较CK平均增加22.55%、51.65%和72.29%,处理间峰值差异达显著水平。高温、干旱及复合胁迫导致玉米产量和行粒数大幅度降低,T、D和TD产量比CK平均降低18.05%、34.58%、46.24%,行粒数比CK平均减少24.58%、41.80%和52.99%。胁迫处理下,2个品种以HN138雄穗分枝数、主轴小花数和分枝小花密度下降幅度大于ZD958,且HN138的高活力花粉占比和散粉量比ZD958分别减少27.00%和17.28%;HN138花药和花粉结构畸变程度超过ZD958,其抗氧化酶活性升高幅度小于ZD958,但MDA和$\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ •}^{-}}}$含量比ZD958高13.07%和20.29%,2个品种以HN138对高温、干旱及复合胁迫响应更为敏感。【结论】玉米花期高温、干旱及复合胁迫显著抑制雄穗生长发育,导致花药和花粉形态结构畸变,抗氧化酶活性降低,散粉量显著减少,导致穗粒数减少,最终导致产量下降;且高温干旱复合胁迫对玉米雄穗的影响大于干旱胁迫大于高温胁迫,不同类型品种对高温、干旱的响应程度不同。     

不同氮水平下超高产玉米品种的产量性状分析

采用相关分析、通径分析方法对8个超高产玉米杂交种穗部性状与产量的关系进行了分析,结果表明,在高氮条件下(474kg/hm2),穗部各性状对玉米产量的作用依次为行粒数>百粒重>穗行数,保证吐丝期具有较高的生物量和叶绿素含量。在低氮条件下,应注重选育穗粒数多、百粒重大、吐丝期叶绿素和灌浆期生物量高的耐低氮品种(郑单958)。金山27和先玉335是高氮高效型品种,高氮水平下金山27产量较低氮水平下高68.18%,先玉335产量在高氮水平下比低氮水平增加90.40%,可在高氮水平下加以利用,郑单958在低氮水平下产量高于高氮水平,是低氮高效型品种。     

优良高油与普通玉米杂交种的穗粒结构分析

对2个高油玉米杂交种玉油1号、HE-1和2个普通玉米杂交种郑单958、农大108在6种不同密度下6个穗粒性状间的相关以及对产量的作用进行了分析。结果表明,2类杂交种的表现趋势不完全一致:高油玉米杂交种的穗长和行粒数与穗粒重呈显著或极显著正相关,穗粒重对产量的直接通径系数为最大正值,其次为穗长和行粒数;普通玉米杂交种的百粒重和穗粗与穗粒重呈显著或极显著正相关,穗粗和穗粒重对产量的直接作用均为较大正值;百粒重对2类杂交种产量的直接作用均为最大负值。2类杂交种实现高产的途径存在差异。     

玉米产量性状与产量的灰色关联度分析

利用灰色系统理论,对玉米产量和与产量有关的7个农艺性状的关联度进行了分析。结果表明:产量与7个性状的关联度顺序为:百粒重穗长行粒数出籽率穗粗穗行数秃尖长度。因此,选育高产玉米杂交种时,应重视百粒重、穗长和行粒数。     

不同玉米品种产量潜力的比较研究

[目的]比较登海605、郑单958、浚单20共3个玉米品种的产量潜力。[方法]以登海605、郑单958、浚单20为试验材料,探讨不同玉米品种产量潜力,并同时研究3个玉米品种的千粒重、穗数以及穗粒数的变化。[结果]3个玉米品种的生育期、日照时数及积温表现一致,从大到小依次为登海605、郑单958、浚单20。3个玉米品种的叶面积系数、光合生产率及灌浆速率随生育期的推进呈先升高后降低,从大到小依次为登海605、郑单958、浚单20。3个玉米品种的产量、穗数及穗粒数从大到小依次为登海605、郑单958、浚单20。3个玉米品种的千粒重从大到小依次为浚单20、郑单958、登海605。[结论]在黄淮海现有的生态条件下,比较适宜种植的玉米品种是登海605及郑单958。     

不同来源玉米自交系穗粒性状的多样性分析与改良

为了明确不同来源玉米自交系的穗粒性状特征及进一步改良的途径,研究了108个不同来源玉米自交系穗长、穗粗、行粒数和百粒质量4个穗粒性状的遗传多样性,在系统聚类分析的基础上进行了类群内各性状变异分析,并比较了郑单958和先玉335两大杂交种的4个核心骨干自交系与同类群其他自交系的性状差异。结果表明,供试玉米自交系间各穗粒性状均存在显著差异,变异系数表现为行粒数!百粒质量!穗长!穗粗;供试自交系可分为10个类群,其中类群G1—G6包含101个自交系,占93.52%,百粒质量和穗粗均以类群G10最高,穗长和行粒数均以类群G7最高;两大杂交种的4个核心骨干自交系各自所属类群相比,4个类群分别有单个或多个自交系单个性状较优,M33、M68、M69、M73、M88、M93 6个自交系的4个穗粒性状均较优,可以分别用于单个或多个穗粒性状的改良。     

干旱胁迫后玉米杂交种产量性状与抗旱性的关系研究

[目的]研究旱胁迫后玉米杂交种单株粒数、单株粒重与百粒重和抗旱性的关系,为生产上评价和筛选抗旱玉米品种提供参考.[方法]对25份玉米杂交种进行大田正常灌水和旱胁迫对比试验,研究早胁迫后玉米杂交种单株粒数、单株粒重和百粒重与抗旱性的相应变化.[结果]与正常灌水对照相比,旱胁迫使杂交种的单株粒数和单株粒重显著降低,百粒重变化不显著.受旱后单株粒数和单株粒重高的品种耐旱指数大.[结论]旱胁迫后玉米杂交种的单株粒数和单株粒重与玉米抗旱性关系密切,旱胁迫后单株粒数或单株粒重可作为玉米抗旱品种筛选的指标.     

花粒期干旱对春玉米产量及品质影响的研究

为保证黑龙江省玉米的高产稳产,以嫩单14玉米杂交种为试验材料,通过对花粒期的不同生育时期进行干旱胁迫处理,对春玉米的植株性状、产量性状及其品质进行测定,分析了花粒期干旱胁迫对产量及品质的影响。结果表明:花粒期不同生育时期干旱胁迫春玉米株高、单株干重、单株叶面积、产量及产量构成因子均有不同程度下降。穗粒数在抽雄期干旱处理降低幅度最大,百粒重在灌浆期干旱处理降低幅度最大,单株产量在抽雄期干旱胁迫处理减产最大;抽雄期、吐丝期和灌浆期干旱胁迫处理使籽粒粗脂肪含量下降,粗蛋白含量升高。     

利用通径和因子分析研究宁夏玉米鉴定性状指标

[目的]研究宁夏玉米(Zea mays L.)杂交组合的鉴定评价指标。[方法]以宁夏自育的一些不同类型粒用玉米杂交组合为材料,进行通径分析和因子分析。[结果]玉米组合间各数量性状存在较大差异,各数量性状(除秃尖长外)均与产量存在显著正相关关系,穗粒重、收获穗、出籽率、穗长、株高和百粒重是对玉米产量影响相对重要的性状。[结论]明确了产量、穗长、收获穗和出籽率、株高、百粒重、穗行数是宁夏玉米杂交种(组合)鉴定评价指标。     

玉米产量性状与产量的灰色关联度分析

应用灰色关联分析法(gray correlation analysis),对10个宁夏玉米杂交种的7个数量性状与子粒产量进行分析,明确各数量性状与籽粒产量的关联度,结果表明,玉米杂交种各数量性状(quantitative trait)与产量的关联度大小顺序为:叶数>行粒数>株高>穗长>百粒重>穗行数。