玉米雄穗对产量影响研究进展

简述了玉米雄穗的形态结构、生理学功能,并对雄穗对产量的影响、与植株抗病虫性、田间群体透光性的关系以及玉米雄穗的遗传效应与模型研究进行了综述。     

玉米雄穗耐热性的遗传特点及其与产量性状的相关性研究

以运系05-8等8个玉米自交系为基础材料进行NCⅡ遗传设计,分析16个F1组合雄穗耐热性的遗传方差及其与产量性状的相关性,对相应5个世代的平均值进行遗传模型的尺度测验。结果表明:玉米雄穗耐热性的遗传以加性效应为主,显性效应不明显。F1雄穗耐热性平均中亲优势仅为2.13%,但变异幅度高达-20.00%～25.00%,说明高温敏感型自交系的使用可能会降低F1雄穗的耐热性。雄穗耐热性的遗传力为46.67%,而遗传方差仅为0.076 9,需要在大群体中进行早代表型选择;玉米雄穗耐热性与行粒数呈显著正相关,和开花吐丝间隔(ASI)呈显著负相关,说明行粒数多和开花抽丝间隔短的品种(系)具有较高的雄穗耐热性,可以作为雄穗耐热性的间接选择指标;大多数组合的B、C尺度模型测验不显著,表明雄穗耐热性的遗传基本符合加-显遗传模型。     

玉米雄穗性状的遗传分析

以Kei9103等8个玉米自交系为亲本,按照双列设计组配一套不包括反交的组合,对雄穗分枝数、雄穗长和雄穗重进行遗传分析.Wr依Vr回归、(Wr+Vr)和(Wr—Vr)方差分析表明,三个性状的遗传效应中皆存在加性、显性和上位性效应,但去掉偏离回归直线的亲本后,在6×6亚双列中三个性状的遗传皆符合加性——显性模型.在三个性状中,多分枝对少分枝是不完全显性,长雄穗对短雄穗和重雄穗对轻雄穗是超显性.雄穗分枝数、雄穗长、雄穗重的遗传分别涉及到18、20、22个基因位点.在亲本显隐性基因的分布上,Ki21具有雄穗分枝数和雄穗重的隐性基因最多,具有雄穗长的显性基因最多;Kei9103具有雄穗分枝数的显性基因最多,具有雄穗长的隐性基因最多;KS23—1—4具有雄穗重的显性基因最多.     

不同肥力下玉米杂交种及其亲本雄穗性状与产量关系研究

对沈单7号、沈单10、沈玉21等10个玉米杂交种及其亲本自交系的雄穗分枝数、雄穗长度和重量等性状进行研究。方差分析和相关分析表明,杂交种及其亲本自交系雄穗分枝数和雄穗长度对肥力的反应差异不显著,雄穗重量对肥力的反应极显著,肥力与亲本自交系间雄穗重量的交互作用差异显著。在不追施氮肥的条件下,雄穗分枝数和雄穗重量与子粒产量间呈显著负相关,雄穗重量与雄穗分枝数间呈极显著正相关;在追施氮肥的条件下,雄穗分枝数与产量间呈显著负相关,雄穗重量与雄穗分枝数间呈极显著正相关。     

玉米抽雄后对无氮和施用不同比例NH4／NO3的反应

玉米生殖生长开始,即抽雄后吸收的氮占吸收总氮的60～75％(Friedrich等,1979;Mills等,1982)。所以,从抽雄到成熟期间氮的有无会影响植株的营养生长和穗的发育。玉米抽雄前(播种后7周内)NH_4和NO_3两种形态的氮配合比其中单一形态氮更能促进玉米的营养生长(Schrader等,1972)。甜玉米抽雄前对NH_4和NO_3的吸收相等,而穗发育期间对NH_4的吸收超过NO_3(Mills和Mcel-     

玉米S型细胞质雄性不育系可溶性糖、游离脯氨酸及丙二醛含量分析

以玉米自交系郑58及其两个S型细胞质雄性不育系为材料,对不同生育时期叶片和雄穗小花中的可溶性糖、游离脯氨酸和丙二醛含量进行比较研究。结果表明,在散粉期,郑58叶片中可溶性糖含量显著低于不育系,雄穗小花中可溶性糖含量显著高于不育系。郑58叶片中游离脯氨酸含量仅在雄穗发育末期显著低于郑58cmsQ1261;雄穗小花中游离脯氨酸含量在雄穗发育初期及散粉期均显著高于不育系。郑58叶片中丙二醛含量除雄穗发育末期和抽雄期,其他时期与不育系均有显著差异;雄穗小花中丙二醛含量在雄穗发育初期和散粉期与不育系差异均不显著。     

玉米雄穗分化发育研究进展

玉米雄穗分化发育状况及其性状特征与产量关系密切。在总结和了解国内外相关研究成果的基础上,对玉米雄穗分化发育与外部器官同伸关系、影响玉米雄穗分化发育的因素、雄穗分化发育过程中生理活性物质的动态变化进行了简要综述,阐述了利用玉米叶龄指数预报雄穗分化发育进程的方法,为指标化管理玉米生产栽培提供一定的理论依据,对雄穗分化发育研究方向进行了展望,并提出需进一步解决的问题。     

黄早四及衍生自交系株型性状研究

对黄早四及其31个衍生自交系的株高、穗位高、茎粗、雄穗长度、雄穗分枝数、叶向值6个株型相关性状进行因子分析和性状比较,研究黄早四及其衍生自交系的性状对植株株型和长势贡献率的大小及差异。结果表明:主成分1中,株高、茎粗、雄穗长度对植株生长势贡献较大,相对于黄早四,衍生系株高和雄穗长度普遍增加,而茎粗则有所下降;主成分2中,叶向值、雄穗分枝数和穗位高对株型贡献较大,相对于黄早四,各衍生系的叶向值、雄穗分枝数、穗位高普遍较低;株高、雄穗长度、雄穗分枝数和穗位高的最大值均出现在黄早四的基因型占50%的衍生自交系中。     

玉米雄穗发育及其分枝数的QTL定位研究进展

雄穗既是玉米产生花粉的器官,也是玉米育种研究的重要内容,与玉米产量关系密切。主要概括了玉米雄穗发育进程及光温、水分和播种密度等因素对玉米雄穗发育的影响、雄穗分枝数QTL定位的研究进展,为进一步研究玉米雄穗发育及其遗传规律、玉米育种提供理论参考。     

小麦地上部器官几何造型与可视化研究

为了精确重构小麦三维空间形态,增强几何模型与品种特性及作物模型间的衔接,通过对小麦植株拓扑结构和形态结构的观测分析,对叶片、穗、茎秆等地上部器官几何造型算法进行了研究.结果表明,小麦叶脉曲线可用比叶重、叶倾角和叶长3个参数确定,进一步与叶形和叶片边缘几何造型模型整合,能够对小麦叶片生长、卷曲以及扭曲等进行精确描述.在麦穗几何造型中,使用偏圆柱体重构穗轴节片,以二次曲面代表颖片、稃片,可以实现麦穗的参数化建模.通过定量化小麦植株拓扑结构和器官的形态特征参数,采用结构化建模途径,在VC++6.0集成开发环境和OpenGL图形平台上驱动器官几何模型,可以快速精确重构出不同生育时期的小麦三维形态,并实现可视化显示,重构出的小麦植株具有较强的真实感.因此,基于形态特征参数的小麦地上部器官几何造型算法能够较好地实现器官及植株的精确重构,且易于交互、可控性强.     

玉米黄改骨干系植株性状的利用潜力评价

利用NCII设计,对玉米生产上常用的5个骨干黄改系的株型性状进行配合力及遗传参数分析。结果表明,株高与雄穗长呈极显著正相关,与雄穗分枝数呈极显著负相关;雄穗分枝数与雄穗长、穗位高和棒三叶夹角呈极显著负相关。雄穗长、雄穗分枝数和穗位高的遗传力较高,适宜在早代选择;株高和棒三叶夹角的遗传力较低,适宜在高代进行选择。黄改系lx9801的株高和雄穗长一般配合力高,特殊配合力方差大,在杂交组合的株高和雄穗长选配中具有重要的利用价值;浚926和浚928的利用应注意改良其穗位偏高的缺点。自交系昌7-2在株高上的特殊配合力和总配合力效应都较好,雄穗分枝数多,适合作父本;自交系K17的株高特殊配合力方差大,穗位高的总配合力效应小,在降低穗位高方面具有较大的利用潜力。     

水稻新品系K20高产优化栽培技术研究

根据“最佳模拟配合法”,采用通用旋转组合设计,研究了低分蘖、大穗型水稻新品系K20产量与N、P施用量及插秧密度之间的关系,建立了各因素与产量关系的数学模型,提出了该品系在盘锦地区获得大于8625.0kg/hm2产量的优化栽培组合方案。     

玉米雄穗相关性状QTL分析

以掖478和齐319构建染色体片段代换系群体（CSSLs），分析石家庄、新乡、昌平、顺义4个地点的雄穗主轴长（TL）和雄穗分枝数（TBN）的表型鉴定数据。结果表明，在2个以上环境中共检测到27个雄穗主轴长QTL，分布在1、2、3、4、5、7、8、9和10号染色体上，其中，1号染色体上雄穗主轴长QTL位点最多；共检测到23个雄穗分枝数QTL，分别位于1、2、4、6、7、8和10号染色体，其中，1号染色体上雄穗分枝数QTL位点最多。验证了北方春玉米环境稳定的3个雄穗主轴长QTL和10个雄穗分枝数QTL，发掘到黄淮海环境特异的5个雄穗主轴长QTL和3个雄穗分枝数QTL。在4个环境下均能检测到5个雄穗主轴长QTL（qTL1-3、qTL1-4、qTL2-1、qTL3和qTL4-2）和1个雄穗分枝数QTL（qTBN1-7），可为控制雄穗主要性状的基因克隆和机理解析提供参考。     

玉米品种通育189的雄穗分枝数F1平均优势及遗传分析

针对PH6WC、PH4CV、B20、D1279及PH6WC×PH4CV、PH6WC×B20、PH6WC×D1279、D1279×PH6WC鉴定试验进行雄穗分枝数差异分析,PH6WC×D1279(通育189)组建6世代群体(P₁、P₂、F₁、B₁、B₂、F₂),运用主-多基因混合模型遗传分析方法对雄穗分枝数遗传进行分析。结果表明,通育189雄穗分枝数存在细胞质遗传效应,F₁雄穗分枝数平均优势为28.57%～132.41%;雄穗分枝数遗传模型为2对主基因加、显、上+多基因加、显混合模型,2对主基因为正向完全显性,主基因上位性效应>显性效应>加性效应;主基因效应是多基因效应的41.25倍,主基因遗传率为27.58%～88.87%,多基因遗传率为0～41.78%。     

EMS玉米花粉诱变的M1代生物学效应

本试验通过对EMS玉米花粉诱变所得种子及M₁后代植株性状的观察,对EMS对M1的结实率、出苗率、抽雄的影响进行了研究.结果表明:随EMS处理浓度的增加,M₁的结实率逐渐降低.与对照相比,M₁群体的出苗率低,出苗迟缓,持续时间长,每天出苗百分比表现出一种由少至多再至少的平缓发展规律.M₁群体的抽雄期表现出早熟、晚熟及同时具有早熟和晚熟变异3种类型.M₁苗期变异以叶色变异为主,而成株期以雄穗结构变异为主。     

Varietal difference in the effects of low temperature on tassel development in hybrid maize

In 2003, severe barrenness due to low temperatures in hybrid maize (Zea mays L.) cultivar occurred in the Konsen region, one of the coldest areas in Japan. Varietal difference in grain set, and abnormal flowering habits and tassel growth were observed in the field in 2003. For the cultivar 39B29, which was affected severely, anthesis occurred several days after silking, and tassel size was reduced. For the cultivar Papirika, which was not affected by low temperature, anthesis began 0–1 d before silking, and tassel size was similar to that in previous years. In a 2011–2013 experiment, three varieties, Papirika, 39B29, and Kwiss were treated at 10 °C for 7 d at 6- to 9-leaf stage. Following the treatment, anthesis was delayed, and tassel length was reduced, in 39B29 and Kwiss, but not in Papirika. The relative tassel length (RTL, ratio of tassel length of experimental plants to that of untreated control plants) was around 60 in 39B29, 80 in Papirika, and 30 in Kwiss on average over 3 years. Based on field observations in 2003 and the pot experiment in 2011–2013, a cultivar whose RTL was 60 or less was deemed sensitive, and a cultivar whose RTL was 80 or more was deemed less sensitive to low-temperature stress during the tassel development stage.