基于控制授粉技术的玉米籽粒生育特性与建成机制研究

为了探明玉米果穗不同部位籽粒生育特性及其相互之间的关系,通过中下部不授粉、整行不授粉和中上部先授粉等3种控制授粉方式,研究了3个玉米品种受精子房生育特性及其与结实率之间的关系。结果表明,控制授粉后,玉米顶部籽粒的干重和体积提高,生长发育正常,但穗粒数与穗粒重下降。底部和中部花丝不授粉的顶部籽粒,其干重与统一完全授粉和自然授粉处理的中、底部籽粒差异不大,但同穗籽粒以顶部籽粒的干重、体积为小。整行不授粉和中上部先授粉处理提高了授粉花丝的结实率,整行不授粉处理的结实率与籽粒干重、体积呈极显著正相关,中上部先授粉处理的结实率与籽粒干重、体积则呈显著负相关关系。说明玉米果穗顶部籽粒是可以正常发育的,其粒重也是可以调节的,不足的物质供应可能是顶部籽粒不能正常发育和粒重低的根本原因,增源扩库是提高穗粒重的有效措施。     

不同品种夏玉米生长发育和产量形成对播期和密度的响应特征

播期和密度是影响玉米产量的2个关键因素。为明确不同玉米品种在黄淮海地区对夏播播期和密度的响应特征，以中农大788和科河699为试验材料，设置6月10日、17日、24日3个播期，以及67 500(A),75 000(B),82 500(C)株/hm² 3个播种密度，调查其生育进程、形态指标、产量及产量构成因素。结果表明，随着播期推迟，玉米吐丝前的生育进程加快，籽粒灌浆期延长，第3播期(6月24日)的籽粒无法正常成熟。晚播(第3播期)相较于早播(第1播期即6月10日),中农大788穗位高和科河699株高、穗位高均显著增加，2个品种茎粗均显著减小；2个品种空秆率和倒伏率均随播期推迟而增加；中农大788主要由于千粒质量降低，导致产量降低21.8%,科河699穗数、穗粒数、千粒质量均显著降低，导致减产41.3%。密度C较密度A,2个品种株高、穗位高、空秆率、倒伏率均显著增加，茎粗则显著减小。中农大788在密度B获得最大产量且显著高于密度A,分别为12 450,11 097 kg/hm²。随密度增加科河699空秆率增加，导致穗数并未显著增加，穗粒数减少，...     

不同玉米品种吐丝后茎秆穗下各节间性状变化特征

为探究不同玉米品种茎秆穗下各节间性状随节位和生育进程的变化规律，2018—2019年，以‘京农科728’(机械粒收品种)、‘郑单958’(普通品种)和‘先玉335’(普通品种)为材料，分析从玉米吐丝至生理成熟后4周各节间形态、干物质含量、含水率和髓变白面积占比等指标。结果表明：随着节位上升，节间长呈“先增大后减小”的趋势，一般第6或第7节间最长；横截面积逐渐减小；节间单位体积干重呈“先减小后稍增大”的趋势，第5—7节间最小；基部第2或第3节间的含水率最大，向上节间含水率逐渐减小；节间髓变白面积占比逐渐增大。吐丝至生理成熟后4周，节间单位体积干重随生育进程的变化受环境、品种影响较大，2018年3个品种灌浆后期的节间单位体积干重大幅度增加，2019年仅‘京农科728’和‘郑单958’灌浆中后期增大，其他品种和时期变化不大。各节间的含水率在灌浆前期无显著变化，灌浆中期至生理成熟后4周不断减小，‘京农科728’节间含水率降低主要在灌浆中期和后期，‘郑单958’节间含水率降低主要在灌浆后期，‘先玉335’主要在灌浆后期和生理成熟后第2—4周。髓变白面积占比随生育进程推进逐渐增大，但其变化受环境影...     

灌浆阶段干旱对玉米强、弱势位胚乳干物质积累的影响

为探究灌浆阶段干旱胁迫对玉米果穗不同位势胚乳干物质积累的影响，选用杂交种‘郑单958’为试验材料，基于盆栽试验设置正常浇水(CK)以及灌浆前期(ED、授粉后第16—25天)、中期(MD、授粉后第26—35天)和后期(LD、授粉后第36—45天)干旱胁迫处理，分析果穗中部(强势位)和顶部(弱势位)胚乳干物质积累动态变化。结果表明：3个灌浆阶段干旱处理不同程度地降低了强、弱势位籽粒胚乳的最大灌浆速率，降低幅度为3.83%～16.75%,缩短灌浆持续期1.17%～13.70%,成熟期粒重、胚乳干重及淀粉含量降低幅度由高到低表现为ED>MD>LD,但蛋白质含量均升高，幅度表现为LD>MD>ED。其中，与CK相比，ED和MD处理强势位籽粒胚乳干重分别降低12.8%和8.7%,弱势位籽粒胚乳干重分别降低23.0%和14.8%;LD处理轻微降低胚乳干重，但未达显著水平。此外，ED对胚乳可溶性糖和淀粉含量影响最大，可溶性糖含量在授粉后20 d显著升高，而淀粉含量在收获期显著降低(强、弱势位胚乳分别降低16.1%和19.4%);LD对胚乳蛋白质含量影响最大，强、弱势位籽粒胚乳分别...     

玉米机械粒收品种籽粒灌浆特性及对种植密度和施氮量的响应

为探究黄淮海地区玉米机械粒收品种籽粒灌浆特性及对种植密度和施氮量的响应，2017—2019年采用裂区设计，以机械粒收品种‘京农科728’(‘JNK 728’)和普通品种‘郑单958’(‘ZD 958’)为主区，施氮量(120、180、240 kg/hm²)为裂区，种植密度(45 000、60 000、75 000、90 000株/hm²)为裂裂区，测定并分析不同密度和施氮量下机械粒收品种和普通品种籽粒干物质积累动态与灌浆特性。结果表明，‘JNK 728’活跃灌浆期比‘ZD 958’少2.9 d,有效灌浆期比‘ZD 958’少4.7 d,平均灌浆速率比‘ZD 958’高1.0 mg/(粒·d),单粒干重比‘ZD 958’高12.0%。随密度增加，两品种的活跃灌浆期和有效灌浆期变化不大，平均灌浆速率、最大灌浆速率和最大灌浆速率时的粒重均呈降低趋势，单粒干重减小；相对于45 000株/hm²,‘JNK 728’和‘ZD 958’在90 000株/hm²下平均灌浆速率分别减少6.6%和11.5%,单粒干重分...     

外源ABA处理对离体玉米子粒灌浆特性的影响

以郑单958和登海605为试验材料,采用离体培养的方法,研究玉米子粒发育早期和中期不同浓度脱落酸(ABA)处理对玉米子粒灌浆特性的影响。运用Logistic模型解析不同浓度ABA处理后子粒灌浆过程与品种差异,分析灌浆速率、灌浆时间等子粒灌浆参数及其与粒重的相关性。结果表明,早期ABA处理降低了最大和平均灌浆速率,中期低浓度处理提高灌浆速率而高浓度降低灌浆速率。相关分析显示,同一品种的粒重与灌浆渐增期、快增期、缓增期平均速率及各时期粒重增量呈极显著正相关,郑单958和登海605的粒重差异由灌浆速率和灌浆时间决定。ABA早期和中期处理,均提前最大灌浆速率到达时间并缩短有效灌浆期,相同浓度ABA中期处理的效果较早期明显。选择适宜品种,灌浆中期或者后期适当浓度ABA处理,能增加灌浆速率和粒重并缩短有效灌浆期,有利于提高玉米产量。