玉米高密度SNP遗传图谱构建及其秃尖QTL定位

[目的]构建在秃尖性状上存在明显差异的玉米高密度SNP遗传图谱,并对其秃尖QTL进行定位,为玉米秃尖分子机理研究及玉米抗秃尖品种选育提供理论参考.[方法]以无秃尖性状的自交系S群411331为母本、有秃尖性状的自交系综53313为父本,通过杂交和自交获得F2代群体.利用容量达10K的分子芯片获取大量SNP分子标记,从中筛选出具有多态性的SNP分子标记,构建F2代群体的高密度遗传图谱,并结合秃尖表型数据,分别采用QTL定位软件Rqtl和QTL.gCIMapping.GUI 1.1对相应的秃尖QTL位点进行鉴定及定位.[结果]F2代群体的平均秃尖长度为4.25 cm,说明其秃尖性状更偏向于父本综53313,秃尖整体较长,且秃尖变幅为0~6.1 cm,偏度和峰度值均位于-1.00~1.00,符合数量性状的分布特征.从2612个多态SNP分子标记中共筛选出2599个SNP分子标记成功构建遗传连锁图谱,总图距5624.38 cM,标记间平均距离2.27 cM.利用Rqtl共检测到6个QTL,分别位于第3、4、5、6、8和9染色体,其中加性效应和显性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,解释遗传变异的14.4%和16.3%.利用QTL.gCIMapping.GUI 1.1共检测到9个QTL,分别位于第1、4、5、6、8和9染色体,显性效应和加性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,与Rqtl检测结果相比,二者均在第8和9染色体的同一位置检测到1个QTL,在第5染色体检测到的QTL位置也较邻近,且效应最大的2个QTL均位于第6和8染色体;不同之处在于Rqtl在各染色体上只检测到1个QTL,而QTL.gCI-Mapping.GUI 1.1在第6和8染色体分别检测到2和3个QTL,在第1染色体检测到1个QTL,在第3染色体未检测到QTL,而Rqtl检测出的第1和3染色体QTL情况相反.[结论]玉米秃尖QTL分别位于第1、3、4、5、6、8和9染色体,其中主效QTL在第6和8染色体.     

花粉直感效应对桂单0810百粒重的影响

【目的】研究不同玉米品种花粉对桂单0810百粒重的影响,为挖掘该品种的产量潜力奠定基础。【方法】采用完全随机区组设计,利用8个不同玉米杂交种作为父本,对桂单0810进行人工授粉,并对不同杂交种分别进行自交及姊妹交。果穗成熟后,测定自交、姊妹交及杂交果穗的籽粒百粒重。【结果】同一品种自交果穗与姊妹交果穗的百粒重间表现出不同程度的差异,亚航639和太平洋98自交果穗籽粒百粒重比姊妹交极显著降低5.47%和5.36%（P＜0.01,下同）;琛玉969、桂单0810和迪卡008自交百粒重比姊妹交增加0.35%~2.64%,其他各品种自交百粒重比姊妹交降低0.19%~2.11%,且均未达显著水平（P＞0.05,下同）。8个玉米品种的花粉均可增加桂单0810的百粒重,其中正大808、太平洋98、先达901、琛玉969和亚航639等5个品种花粉可极显著增加桂单0810的百粒重。8个玉米品种与桂单0810的杂交组合百粒重均表现出当代（F0）杂种优势（1.31%~12.70%）,7个杂交组合表现出超亲优势。杂种优势最明显的是桂单0810×正大808组合,百粒重比母本桂单0810和父本正大808分别提高12.70%和15.68%,中亲优势达14.17%。【结论】玉米品种桂单0810易接受外来玉米品种花粉,通过花粉直感效应增加自身百粒重并具有当代杂种优势和超亲优势;其花粉直感效应因父本基因型不同而异。     

种植密度和肥料施用量对桂单0811产量的影响

[目的]为推进桂单0811在广西的大面积推广种植和应用提供科学依据。[方法]以桂单0811为供试材料,采用416-B回归最优设计,分别于2015上半年和2015下半年试验种植两季,研究玉米新品种桂单0811产量与氮、磷、钾肥施用量及种植密度4因素的关系,建立产量的肥密方程,分析各因素对桂单0811产量影响的主效应及互作效应。[结果]4个因素变化的效应曲线均为抛物线,对桂单0811产量的影响由大到小依次为种植密度、氮肥施用量、磷肥施用量、钾肥施用量;通过对回归模型的分析,筛选确定了桂单0811实现产量高于9 300 kg/hm~2的密度与肥料耦合优化技术方案,合理种植密度为69 321~90 000株/hm~2,适宜纯氮、磷和钾施用量分别为112.50~186.60、37.50~62.25、93.75~155.55 kg/hm~2。[结论]桂单0811较耐密,密度在75 000、81 000、87 000、93 000株/hm~2时产量差异不显著,但考虑到广西玉米的生产条件,在大面积推广示范中推荐采用63 000~69 000株/hm~2的种植密度。     

低温对不同冷敏感型甘蔗品种根系一些生理指标的影响

为了探明低温对不同冷敏感型甘蔗品种根系一些生理指标的影响,本研究以不同冷敏感型甘蔗桂糖28号(抗冷型)和园林6号(冷敏感型)为供试材料,研究低温胁迫后根部的根系活力、Ca2+-ATP酶活性、电导率以及丙二醛、脯氨酸含量等生理指标.结果表明:随低温胁迫时间的延长,2个品种根系活力都呈现下降趋势,桂糖28号的根系活力均显著大于园林6号;低温胁迫后2个品种相对电导率都呈现上升趋势,但桂糖28号上升较平缓,而园林6号电导率上升速度较快,园林6号电导率均大于桂糖28号;低温胁迫后2个品种丙二醛含量都呈现上升趋势,园林6号丙二醛含量显著大于桂糖28号;低温胁迫后2个品种的脯氨酸含量都呈现上升趋势,桂糖28号脯氨酸含量均显著高于园林6号;低温胁迫后,桂糖28号Ca2+-ATP酶活性呈先上升再下降趋势,而园林6号Ca2+-ATP酶活性一直呈下降趋势,桂糖28号Ca2+-ATP酶活性均显著高于园林6号.可见,在低温胁迫下,具较高的根系活力、Ca2+-ATP酶活性及脯氨酸含量可能是耐冷型甘蔗品种桂糖28号具有更强抵御低温胁迫能力的生理基础.     

自然降温对不同生长期甘蔗生理生化指标的影响

【目的】为研究甘蔗的抗寒、耐寒机理提供理论依据。【方法】以桂糖28号（GT28）和新台糖22号（ROC22）为材料,测定自然降温条件下,新植苗期、宿根苗期、新植伸长期和新植成熟期等不同生长期甘蔗叶片丙二醛（MDA）含量、过氧化物酶（POD）活性、脯氨酸（Pro）和可溶性蛋白（SP）含量等生理指标。【结果】自然降温条件下,相同的生长时期,两个品种POD活性、MDA和SP含量变化基本一致,均为新植苗期>宿根苗期>新植伸长期>新植成熟期;相同生长时期,GT28叶片MDA含量低于ROC22,ROC22叶片POD活性比GT28高,GT28的Pro和SP含量均高于ROC22。【结论】通过分析甘蔗新植苗期生理指标,可以在很大程度上评价甘蔗成熟期的抗寒性。     

抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响

[目的]探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据.[方法]在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20 d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照,分别于相应干旱胁迫时间后的第1 d及旱后复水15 d取样,统计次生根数、最长根长和绿叶数,测定各处理根、冠干物质量,计算各指标与对照的比值;成熟期计算单株果穗产量,以产量为基准计算抗旱系数和抗旱指数,并对抗旱系数进行聚类分析.[结果]干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降.复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时间的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应.桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者.桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种.[结论]桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广西秋播玉米抗旱品种推广应用.     

鲜穗烘干法下玉米杂交种桂单0810母本种子的最佳收获期

通过在不同成熟期阶段收获玉米杂交种桂单0810母本桂39722的种子,并测量不同批次种子千粒重、发芽率及其种子发芽后3叶期幼苗的性状,探讨最佳种子收获期,为玉米单粒播种技术发展提供参考.结果表明:母本桂39722授粉后43 d(即第5期)收获的种子的千粒重接近于最大值,发芽率最高;该期种子的幼苗的高度最高,简易活力指数最大,根干重和冠干重最大,发芽势最强;其根长、根数、根冠也较好,根冠生长协调,因此,从开始授粉日算起,有效积温达到780.7℃、穗位叶干枯时为鲜穗烘干法下桂39722的最佳收获时期,此时收获可有效地保证桂单0810种子生产过程中的最佳产量及种子质量.实际生产中,6批裸种种子13次抽样发芽结果为正常苗的89.00％～95.00％,平均为91.15％.     

优质糯玉米新品种桂糯541的选育及品种特征

桂糯541是广西壮族自治区农业科学院玉米研究所以NBW4112为母本,以YL611为父本组配而成的纯糯玉米单交种。该品种的选育以“甜味糯”型糯玉米为目标,采用了软质胚乳型糯玉米×硬质胚乳型糯玉米的杂交模式,融合了北方糯玉米和广西糯玉米的优良特性,在品质上具有皮薄、柔嫩性好、甜度较高、风味佳、果穗外观好、籽粒饱满平整等优点,同时在产量和抗性上表现优秀,是鲜食和加工两用的新品种,于2022年参加广西鲜食糯玉米区试,并通过了2023年广西壮族自治区农作物品种审定委员会初审。本文阐述了桂糯541的选育过程及其特征特性,为今后利用软质胚乳型糯玉米×硬质胚乳型糯玉米的杂交模式选育“甜味糯”玉米新品种提供例证和技术指导。     

玉米杂交种桂单0811干物质积累与养分吸收、分配规律

为探寻桂单0811的合理施肥方案及高产栽培技术,对桂单0811不同生育时期植株不同部位的干物质和氮磷钾含量进行测定分析。结果表明,桂单0811干物质积累灌浆期占积累总量的86.31%;N、P 2O 5、K 2O的吸收量是N>K 2O>P 2O 5,N、P 2O 5、K 2O在拔节期以后被大量吸收,抽雄吐丝期其累积吸收量分别占到全生育期的35.60%、45.02%和36.65%,灌浆期其累积吸收量分别占到全生育期的77.51%、86.22%和76.52%;N、K 2O吸收高峰在灌浆期,P 2O 5在抽雄吐丝期和灌浆期;抽雄吐丝后N、K 2O、P 2O 5主要分布在籽粒中,每形成100 kg籽粒吸N 2.86 kg、P 2O 51.10 kg、K 2O 1.74 kg。研究表明,桂单0811较佳的施肥方法是:氮肥、磷肥和钾肥多次分期施用,按“前轻、中重、后补”的原则,注重种肥,拔节后重施攻秆肥,灌浆期施攻苞肥,防止后期脱肥。     

抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响

[目的]探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据.[方法]在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照.[结果]干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降.复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时问的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应.桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种.[结论]桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广两秋播玉米抗旱品种推广应用.