玉米自交系可溶性糖含量及过氧化物酶活性与丝黑穗病抗性关系的研究

以经过2年田间接种鉴定发病率呈梯度分布的18份玉米自交系为试验材料，研究苗期接菌条件下可溶性糖含量及过氧化物酶活性与田间发病率的关系。结果表明：在15℃/25℃(黑/白天)变温、1%土壤接菌条件下，幼苗可溶性糖含量与田间发病率间存在极显著的正相关(R=0.824 1)，二者的一元线性回归方程为y=0.151 8x+15.753，卡方拟合检验效果好；幼苗过氧化物酶(POD)活性与田间发病率间虽然呈极显著的正向相关(R=0.895 8)，一元线性回归方程为y=32.419x+2 245.008，但卡方拟合检验效果差。     

我国玉米育种与生产中189份自交系氮利用效率评价

以子粒产量的氮敏感指数和耐低氮系数为评价指标并结合株高和吐丝期等二级性状,对我国玉米育种与生产上重要的189份玉米自交系进行氮利用效率评价。分析结果表明,低氮与正常供氮条件下,子粒产量均存在极显著的基因型与环境差异,基因型差异是氮利用效率差异的重要原因之一。将正常供氮条件与低氮胁迫下的产量进行分析并结合株高和吐丝期等二级性状,鉴定出郑58、郑28、中106、7595-2和昌7-2等20份玉米自交系较耐低氮且二级性状更符合当前玉米育种需要。     

玉米叶片水分利用效率与叶绿素a荧光参数的关系

利用Handy PEA植物效率仪测定叶绿素a荧光参数，研究玉米自交系叶片水分利用效率(WUE)与叶绿素a荧光参数的关系。结果表明，玉米自交系叶片WUE与叶绿素a荧光参数呈极显著的正相关。其中，F_o与高水分利用效率(HWUE)玉米自交系WUE的相关系数大于低水分利用效率(LWUE)玉米自交系WUE的相关系数；最大荧光(Fm)、可变荧光(F_v)、PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)与水分利用效率不同的玉米自交系叶片WUE的相关系数恰好相反，这是造成不同玉米自交系WUE存在差异的生理原因之一，同时也说明叶绿素a荧光参数可以作为选育HWUE玉米自交系的重要指标。     

我国玉米自交系保绿性鉴定及其与氮效率的关系

选用我国常用的82个不同基因型自交系为研究材料, 在两种氮肥处理下对其子粒产量、耐低氮指数、保绿性相关性状进行测定, 探究不同玉米自交系保绿性及其与氮效率的关系。结果表明, 以高氮下保绿度为指标筛选出了23个保绿型自交系, 27个早衰型自交系, 其余32个为中间型自交系。两种氮水平间保绿度及其相关性状差异均达极显著水平(P<0.01), 子粒产量与保绿度及其相关性状间的相关性均达极显著水平。研究表明, 保绿性不仅与子粒产量密切相关, 同时还显著影响氮效率。因此, 保绿性可作为筛选氮高效玉米自交系的一个重要农艺性状。     

玉米自交系耐淹性鉴定与评价

以39份玉米自交系为材料，大喇叭口期通过田间涝害模拟筛选试验，测定叶绿素(SPAD值)、地上部干物质量、绿叶数等9个指标以及各指标耐淹系数，对自交系耐淹性进行评价。结果表明，淹水条件下叶绿素(SPAD值)、地上部干物质量、绿叶数、抽雄期、吐丝期、株高受到严重影响，对地上部干物质量影响最大，地上部干物质量和株高、绿叶数呈显著相关或极显著相关，可作为田间鉴定玉米自交系耐淹性的有效指标。采用综合耐淹性状作为评价参数，经聚类分析表明，先玉335选育二环系、 X1141/昌7-2、中农大678选育二环系等8个自交系属耐淹型自交系，京157/京52B、京157/MO17、京157/PHNB2等12个自交系属敏感型自交系。     

玉米O2和Wx基因内及O16基因连锁SSR位点的等位变异研究

以13个o2o2基因型的高赖氨酸玉米自交系、3个o16o16基因型的高赖氨酸玉米自交系、13个wxwx基因型的糯玉米自交系和8个普通玉米自交系为材料，用3个o2基因内SSR标记(umc1066、phi057和phil12)、2个与o16基因连锁的SSR标记(umc1141和umc1121)和2个wx基因内SSR标记(phi027和phi061)检测上述材料的基因组DNA，了解3个基因内共7个SSR位点的等位变异情况。结果表明，7个SSR位点均有丰富的等位变异，这些变异可导致o2o2与O2O2基因型、o16o16与O16O16基因型间子粒赖氨酸含量的差异以及wxwx与WxWx基因型间糯性的差异。     

豫西水浇地夏玉米施肥技术研究

本文研究了豫西水浇地夏玉米高产高效适宜的施肥方式及适宜的氮、磷、钾配施比例。结果表明最佳施肥量为每公顷施纯N144.0kg、P₂O₅118.0kg、K₂O 130.9kg。适宜施肥方式为在苗期(5叶期)追施全生育期施氮量的30%，同时把磷、钾肥一次施入；在大喇叭口期追施全生育期施氮量的10%作攻粒肥。     

氮对玉米杂交种F2∶4家系秸秆品质性状及分离特性的影响

在施氮和不施氮两种条件下，对农大108 F_2∶4家系秸秆主要品质性状中的粗蛋白(CP)、粗脂肪(CF)、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量进行了初步分析。结果表明，两种氮肥处理之间以及不同家系之间各营养成分含量差异均达极显著水平；增施氮肥有利于提高秸秆的粗蛋白和粗脂肪的含量，降低酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的含量；两种氮水平条件下，不同家系之间秸秆各主要营养成分含量的变异性分离均符合正态分布，并存在不同程度的双向超亲分离；不同基因型的玉米对氮素的敏感性各异。相关分析表明，无论在施氮或不施氮条件下，CP与CF以及ADF与NDF分别呈极显著正相关(平均r=0.42和0.95)，而CP与ADF、NDF均呈极显著负相关(平均r= -0.58和-0.62)。     

低磷胁迫下不同基因型玉米内源激素的动态变化

用高效液相色谱法测定在低磷胁迫下不同基因型玉米生育进程中叶片和根系内源激素含量的动态变化。结果表明,不同基因型玉米叶片和根系内源激素含量除ABA含量为磷低效自交系>磷高效自交系>F₁外,ZT、GA₃和IAA含量均为F₁>磷高效自交系>磷低效自交系。低磷胁迫下,除ZT含量较正常供磷水平减少外,GA₃、IAA和ABA含量均较正常供磷水平增加。ZT和ABA的变幅表现为磷低效自交系大于磷高效自交系和F₁,GA₃和IAA的变幅表现为磷高效自交系和F₁大于磷低效自交系。此外,低磷胁迫下磷高效自交系与磷低效自交系间同一内源激素最值出现时期不同。说明低磷胁迫下不同磷利用效率自交系内源激素表现出规律性变化,因此可将内源激素作为鉴定和选育玉米磷高效基因型的参考指标。     

大麦单倍体细胞水平与植株水平耐低氮性的关系

为了确定大麦籽粒产量和苗期耐低氮能力与小孢子培养阶段的氮胁迫下愈伤组织产量之间是否存在一致性，以2份大麦基因型为供试材料，进行了以下3项研究：（1）培养基中水解干酪素和谷氨酰胺使用量对小孢子培养愈伤组织产量的影响；（2）营养液中NH₄NO₃不同添加量对大麦苗期生长量的影响；（3）盆栽时正常施氮与不施氮处理对大麦单株产量的影响。结果表明，培养基中氮含量的下降明显降低小孢子培养愈伤组织产量，2份基因型的降幅存在明显的差异；营养液中氮使用量的下降明显降低植株高度、主根长度和植株及根干重，2份基因型之间的降幅也存在明显的差异；盆栽时不施氮处理的大麦有效穗和单株产量低于正常施氮的对照，2份基因型间有差异。氮素胁迫下，2份基因型小孢子培养愈伤组织产量的相对值与苗期植株高度、茎叶干重、主根长度和根干重的相对值以及单株产量的相对值存在一致性，说明供试基因型小孢子水平与植株水平的耐低氮性存在相关性。     

春玉米叶片SPAD值与氮含量及产量的相关性研究

通过田间小区试验,研究不同时期玉米叶片SPAD值与叶绿素、氮含量及产量的相关性,确定SPAD值测定的最佳叶位及时期。结果表明,上位叶SPAD值对氮素的敏感时期顺序为12叶期>10叶期>8叶期;穗位叶SPAD值对氮素的敏感时期顺序为抽雄期>灌浆期>蜡熟期。叶片SPAD值可以很好的反映植株叶绿素和氮含量及产量水平,以某一特定叶片的SPAD值来诊断春玉米氮素营养状况和推荐追肥时期时,10叶期是较为理想的测定时期;作为早期预测玉米产量的指标,12叶期为最佳时期。测定SPAD值方法简便、快捷,不破坏叶片生长,可作为早期预测玉米产量的指标。     

玉米自交系萌发期与苗期的耐旱性评价

以24份玉米自交系为试验材料,在玉米萌发期通过PEG-6000(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫的方法,以胚芽长与胚根长伤害率来评价萌发期的耐旱性,并且通过温室内不漏水塑料杯控制浇水的方法,以不同土壤相对含水量下苗高、茎粗和叶绿素含量的伤害率及复水后幼苗存活率来评价苗期的耐旱性。结果表明,在萌发期自交系齐318、丹599和K22具有较强的耐旱性;在苗期自交系丹599、SH15、旱21、K22、丹3130等具有较强的耐旱性。     

施氮对冬水田杂交中稻本田生长期叶片叶绿素含量的影响

以18个杂交中稻组合为材料,通过施氮与不施氮(CK)处理,研究了四川冬水田区杂交水稻本田生长期间叶片叶绿素含量(SPAD值)受氮肥影响的敏感时期及主要生育时期的敏感叶位.结果表明,本田叶片叶绿素含量(SPAD值)受氮肥影响的敏感时期有分蘖期、最高苗期、拔节一抽穗期和籽粒灌浆结实中后期,施氮处理与CK叶片SPAD值的差值表现为分蘖初期和籽粒灌浆结实中后期较大,其余时期较小,其中移栽后第9～11天秧苗叶绿素含量受氮肥的影响最大,可作为测苗确定蘖肥施氮量的最佳时期；各叶位叶片的叶绿素含量受氮肥影响的程度以下部叶片较大,顶4叶是反应植株氮素状况最好的指示叶.     

Evaluation of the SPAD Value in Faba Bean (Vicia fabaL.) Leaves in Relation to Different Fertilizer Applications

Abstract

The correlations of the reading of a portable chlorophyll meter (SPAD-502) with the chlorophyll and N contents of leaves of two faba bean (Vicia fabaL.) cultivars, Japanese (Ryousai-issun) and Egyptian (Cairo 241), were examined. The SPAD readings positively correlated (ρ<0.01) with the chlorophyll contents and the r² values were 0.99 and 1.00 for Ryousai-issun and Cairo 241, respectively. A close linear relationship (ρ0.001) was observed between SPAD reading and total leaf N content at the pod development stage of faba bean plants with r² = 0.88 and 0.99 for Ryousai-issun and Cairo 241, respectively. The SPAD reading was the highest in the 2^nd to 4^th leaves counted from the top (the youngest fully expanded leaves). The changes in leaf chlorophyll content of both cultivars from 3 weeks after transplanting to the ripening stage showed an incomplete “M” type curve. SPAD readings were significant¬ly higher in Ryousai-issun than in Cairo 241 throughout the growth season. Organic fertilizers application improved faba bean plant growth. These results suggest that the SPAD-502 chlorophyll meter can be used to measure chlorophyll and nitrogen contents of faba bean leaves for quick screening faba bean genotypes.     

玉米自交系氮高效指标的筛选及综合评价

以47个玉米自交系为材料,测定玉米自交系在低氮和正常氮处理下株高、穗位高、叶绿素SPAD值、吐丝期叶面积指数、吐丝期干重、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等10个指标,以耐低氮指数为参数,结合其变异系数,运用相关性分析、主成分分析和隶属函数法对其氮高效能力进行综合评价。结果表明,叶绿素、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等可作为玉米自交系氮高效能力的筛选指标。通过聚类分析,筛选得到PH6WC、郑58、PH6WC×郑58、PH6WC×D1798Z、D1798Z×521、HCL645×C7-2、HCL645×C7-2×单598、外杂二环系、美杂二环系×郑58、DH351×郑58、XL21×PH6WC共11个低氮高效型玉米自交系。     

甘蓝型油菜叶绿素含量与产量关系研究及叶绿素主效QTL位点cqSPDA2连锁标记开发

本研究前期以中双11（ZS11）作母本、QU作父本通过小孢子培养构建了一个包含282个株系的DH群体，并通过两环境表型考察及DH基因型分型，对甘蓝型油菜叶片叶绿素含量（SPAD值）进行分析和定位，在A2染色体21.87~22.91 Mb区间获得一个主效QTL，为了进一步明确甘蓝型油菜叶绿素含量与产量的关系，通过分子标记和KASP技术以ZS11作轮回亲本构建了叶绿素主效QTL单位点的近等基因系群体，基于DH群体和单位点近等基因系群体为研究材料，对苗期叶片叶绿素含量和产量性状的相关性进行了分析。结果表明：在西宁和互助两个环境中，DH群体叶片SPAD值呈正态分布，双亲SPAD值呈极显著差异，F₁的SPAD值呈偏高值分布，表明该性状为部分显性，且不同环境条件下，同一群体叶绿素的含量不同，高海拔和低温条件下SPAD偏高；在一定范围内，叶绿素SPAD值与单株产量正相关，且相关系数随样本量的减少而增加；单株产量在两组不同基因型近等基因系中均存在极显著性差异（P<0.01）。根据遗传连锁图置信区间，开发了2个多态性较好的共显性InDel标记和基于KASP技术的6个分型较好的SNP标记作为分子标记辅助选择育种筛选的候选标记。本研究为油菜高叶绿素性状的分子标记辅助选择提供了标记基础，为高光效新品种的选择提供了理论依据。     

不同基因型玉米自交系苗期干旱-复水的生理响应机制

采用称重控水法模拟干旱胁迫,设对照和胁迫两个处理,在3叶期对24个玉米自交系叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸(Pro)等生理指标进行测定,研究玉米的抗旱机理及复水补偿效应机制。结果表明,干旱胁迫下玉米叶片相对含水量、叶绿素荧光参数(F_v/F_m)和叶绿素含量(Chl)与对照相比显著下降,游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)和氧化物酶(POD)明显上升,复水后不同基因型自交系各生理指标表现出不同程度的补偿效应。利用隶属函数法将D17982、郑H71、PH4CV、昌7-2和L269等14份自交系归为抗旱性较强的自交系,PH4CV、HCL645、D17982、郑7314、郑H71和郑9712这6份自交系归为复水恢复能力强的自交系。     

不同氮水平下玉米子粒品质性状的QTL定位

以优良玉米自交系许178×K12杂交衍生的包含150个家系的重组自交系群体为试验材料,在正常施氮和不施氮两种条件下,对玉米子粒品质性状(蛋白质、淀粉和油分)进行表型鉴定,利用最佳线性无偏预测法结合2年的表型数据,估计各家系各性状在不同氮水平下的育种值。利用QTL IciMapping V4.0软件的完备区间作图法(ICIM)对3个性状进行QTL检测,在两种氮水平下共检测到14个品质性状相关QTL位点,其中,正常施氮条件下检测到8个QTL,不施氮条件下检测到6个QTL。2个QTL可以同时在两种氮水平下被检测到,其受环境因素影响较小,可以在玉米子粒品质分子育种上应用。在不施氮条件下共发现4个特异表达的QTL,其可能应用于低氮条件下玉米品质改良研究。     

玉米棒三叶光合性状对茎秆糖含量的影响

以YXD053和98A-04两个茎秆高糖自交系及Y6-1茎秆低糖自交系为材料,分析玉米棒三叶光合性状对玉米茎秆糖含量的影响。结果表明,3个自交系茎秆糖含量在雄穗始花期基本一致,雄穗始花后21 d茎秆糖含量差异最大。不同茎秆糖含量玉米自交系光合参数特征明显,与茎秆低糖自交系Y6-1相比,茎秆高糖自交系YXD053和98A-04光合速率有较长的高光合功能持续期,且在子粒发育后期有较高的光合速率。茎秆低糖自交系Y6-1胞间CO_2浓度及蒸腾速率高于茎秆高糖自交系YXD053和98A-04,气孔导度及叶面积对茎秆糖含量的影响在2个茎秆高糖自交系之间表现不一致。乳熟期棒三叶光合速率可作为茎秆糖含量的选择指标。