不同包膜类型控释氮肥减施对冬小麦产量及氮素利用效率的影响

以济麦22为供试品种,以不施氮为对照(T1),设置6个施氮处理,分别为:推荐优化施肥(纯N 180kg/hm~2,T2),在T2处理基础上上调30%(234 kg/hm~2,T3),农民习惯施肥(280 kg/hm~2,T4),与T2处理等量施氮条件下,基肥一次性施用硫加树脂尿素(T5)、热固树脂尿素(T6)和树脂包膜尿素(T7)。结果表明,等量施氮条件下,与T2相比,T6和T7处理小麦产量分别增加7. 8%和10. 5%,氮肥利用率提高10. 5个百分点和21. 6个百分点,土壤氮依存率降低8. 0个百分点和14. 1个百分点。T5处理对小麦的增产作用与T2处理相当,但氮肥利用效率较低,对土壤氮素依存率较强。与T4处理相比,减量施氮的T2和T6处理小麦产量分别降低7. 6%和0. 4%,T7小麦产量提高2. 2%、氮肥利用率提高16. 9个百分点、氮肥偏生产力提高58. 8%。因此,本试验条件下,纯氮量180 kg/hm~2的树脂包膜尿素一次性基施可提高小麦产量和氮肥利用率,达到高产、高效、节肥的目的,适合在该区域推广应用。     

甘肃部分玉米自交系SSR遗传多样性分析

分析甘肃省部分骨干玉米自交系的遗传多样性并划分群体结构。利用全自动DNA分析仪荧光SSR-PCR技术和66 对核心SSR引物研究了148 份玉米(Zea mays L.)自交系的遗传多样性,并分别使用模型结构聚类和遗传距离聚类法进行群体结构分析。在148 份自交系中,66 对SSR标记共检出279 个等位变异,每对引物检测到等位基因2~8 个,平均4.2273 个。多态性信息量(PIC)和标记指数(MI)的平均值分别为0.4879 和2.1808。模型结构聚类将148 份自交系分为SS 群和NSS群;遗传距离聚类分为5 个类群,根据常规测验种自交系可将5 个类群归并为SS 群和NSS群。2 种聚类方法所得结果与材料的系谱信息基本一致。甘肃省部分玉米自交系在育种实践中正在向2 个相对独立的优势类群转化,2 个类群之间的遗传多样性水平存在一定的差异。     

美国商业玉米种质来源及系谱分析

搜集和整理美国开放授粉品种、自交系选育及杂种优势群的形成系谱图,根据1980~2008年解密的美国商业玉米自交系种质来源,绘制美国商业玉米种质系谱图。系谱分析表明,美国商业玉米的种质基础几乎全部来自于开放授粉品种。开放授粉品种瑞德黄马牙中选育形成Iodent类群种质与衣阿华坚秆综合种(BSSS);leaming corn选育形成商业种质OH07类群;Lancaster sure crop选育形成Lancaster种质类群;Minnisota13、Lancaster sure crop、瑞德黄马牙共同选育形成OH43种质类群自交系。美国商业玉米的种质自交系分为母本群和父本群,母本群包括BSSS种质自交系以及融入阿根廷Amargo血缘的新种质;父本群包括Iodent、Lancaster、OH07、OH43、商业杂交种选系5大类。     

山东部分小麦种质的多酚氧化酶活性分析

选取430份山东地方品种、124份育成品种和180份高代品系进行籽粒多酚氧化酶(PPO)活性测定,从中筛选到27份PPO活性较低的品种(系),可作为优质的低PPO活性的种质资源。     

玉米ZmC3H18基因的序列及表达分析

CCCH型锌指蛋白是锌指蛋白超家族的一个亚家族,一般包含1~6个由三个半胱氨酸和一个组氨酸组成的基序,在植物的生长发育和非生物胁迫过程中均发挥重要的调控作用。本研究中,我们对CCCH型锌指蛋白基因ZmC3H18的序列及表达进行了分析。ZmC3H18蛋白包含2个CCCH结构域,系统进化树分析表明ZmC3H18与单子叶植物中同源基因的进化关系更近。ZmC3H18基因在组织器官中呈组成型表达,但是在生殖器官中的表达量高于在营养器官中的表达量。ZmC3H18基因在气生根中的表达模式显示该基因在气生根原基起始过程中表达量最高。此外,顺式作用元件分析显示ZmC3H18基因的启动子区含有响应冷、热和干旱胁迫的顺式作用元件。实时定量PCR分析显示ZmC3H18基因的表达受非生物胁迫(冷、热、盐和干旱)调控。这些表达结果显示ZmC3H18基因在生殖生长和非生物胁迫过程中均发挥重要作用。本试验结果将为玉米ZmC3H18基因的功能研究提供重要信息。     

化控对不同种植密度下玉米生长发育及产量的影响

选用玉米新品种诺达1号为试验材料,设每公顷种植6万株、6.9万株、7.5万株、8.25万株、9万株共5个密度,于拔节期叶面喷施化控剂"玉黄金"300 mL/hm~2,研究化控处理对不同种植密度下玉米生长发育及产量的影响。结果表明,在化控处理条件下,玉米产量随种植密度的增加表现为先增加后降低的趋势,在每公顷种植8.25万株的密度条件下,化控剂处理后的产量最高,达到11 154 kg/hm~2。化控处理能明显降低玉米株高和穗位高,降低植株倒伏率,延缓生育后期叶面积指数的衰减,增加干物质积累量。适宜种植密度和化控剂可协同提高玉米籽粒产量。     

过表达ApGSMT2和ApDMT2基因的拟南芥和玉米耐盐性分析

玉米是对土壤盐渍化中度敏感的作物,易受盐碱危害。甘氨酸甜菜碱作为一种主要的渗透保护物质,能够提高植物对多种非生物胁迫(如盐碱、干旱、低温等)的抗性。本工作前期从嗜盐隐杆藻中克隆得到两个参与甘氨酸甜菜碱合成的甲基转移酶基因ApGSMT2和ApDMT2,利用农杆菌介导法,将两个基因分别在拟南芥和玉米中共同过表达,获得转基因阳性株,收获T_1代转基因种子,经自交后得到T_2代种子。以拟南芥T_2代种子为试材,设置0、50、100、150、200 mmol/L NaCl处理,进行种子萌发试验,结果显示,不同盐浓度处理下,转基因拟南芥种子的萌发率显著高于未转基因对照植株,说明过表达ApGSMT2和ApDMT2基因对于提高拟南芥的耐盐性具有显著效果。进一步对T_2代转基因玉米株系幼苗的耐盐性进行试验,结果表明,180 mmol/L NaCl处理后,未转基因对照植株萎蔫,而转基因株系长势良好,其株高、根长、叶片相对含水量和鲜重显著高于对照,说明过表达ApGSMT2和ApDMT2基因显著提高了玉米对盐胁迫的耐受性,为利用基因工程技术创制玉米耐盐种质提供了理论依据。     

种植密度对不同株型夏玉米产量和冠层特性的影响

为了指导不同株型夏玉米品种的田间生产,选用平展型品种‘鲁单981’和紧凑型品种‘鲁单818’为供试材料,通过设置30000株/hm ² (D1)、60000株/hm ² (D2)、90000株/hm ² (D3)3个种植密度,研究了密度对不同株型夏玉米产量、叶面积持续期(LAD)、叶面积指数(LAI)、群体净同化率(NAR)的影响。结果表明,‘鲁单981’在D2时产量最高,为11452 kg/hm ²,‘鲁单818’在D3时最高,为13024 kg/hm ²。在D3下,紧凑型品种‘鲁单818’的LAD[452 (m ²·d)/m ²]及花后比例(50%)、穗位叶LAI以及全生育期NAR [6.87 g/(m ²·d)]更高。上述研究结果表明紧凑型品种冠层结构紧凑,中下层受光充足,LAD延长,有利于干物质积累,产量上升,更适合高密度栽培。     

生长素响应及转运信号在玉米不同节位腋芽发育过程中的分布模式分析

玉米多穗影响玉米的产量和品质,受环境因素及基因型等诸多因素调控。生长素作为一种重要的植物发育调控因子,其代谢和转运在植物的器官形成和分化中均发挥重要作用。借助DR5rev::mRFPer和pZmPIN1a::ZmPIN1a::YFP的转基因植株,通过分析红色荧光蛋白标记的生长素响应信号和黄色荧光蛋白标记的生长素转运蛋白PIN1a的分布模式发现,在植株发育早期,不同节位上的腋芽处于同一发育时期,未发生成花转变,生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式是一致的,均匀分布在整个腋芽原基中。随着植株的生长,不同节位上的腋芽发育开始出现不同步,生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式产生明显差异,位置越靠上的腋芽生长素响应信号越强,极性转运越活跃。研究结果暗示,生长素局部合成和极性转运在玉米腋芽发育过程中均发挥作用。     

玉米应答低磷胁迫机制研究进展

玉米是我国重要的粮食、饲料及生物能源作物,低磷胁迫严重影响其品质和产量。氮对拟南芥的缺磷反应具有积极的调控作用,并且在水稻和小麦中得到验证,但在玉米中,氮与低磷胁迫响应机制的相互作用尚未见系统报道。本研究综述内容主要有国内外有关低磷胁迫对玉米生长发育的影响、玉米应答低磷胁迫的生理基础和分子机制,以及氮参与调控玉米应答低磷胁迫的相关机制等,以期为后续研究玉米应答低磷胁迫的分子机制提供参考。