玉米轴色突变体698-3R的遗传鉴定

以辐射诱变获得的玉米红轴突变体698-3R为材料,通过遗传交配设计分析轴色的遗传规律,利用SSR-BSA法初步定位轴色基因,并对候选基因进行克隆和表达分析。结果表明:(1)突变体698-3R的红轴对白轴性状表现为显性遗传,受一对核基因控制,初步定位在第一染色体上的SSR标记phi095与umc1452之间,与phi095相距3.9cM,与umc1452相距7.1cM,将该基因暂定名为C(t);(2)以轴色基因 P1的cDNA为模板克隆C(t),发现698-3R有3个C(t)转录本,而野生型698-3中至少有2个;预测氨基酸序列比对发现,698-3R中3个C(t)蛋白的氨基酸序列与已知P_1-wr蛋白一致,突变使其获得完整的MYB结构域和酸性激活域,而野生型698-3中698-3-P-1蛋白由于编码序列缺失导致移码突变,不具有该功能结构域;(3)对C(t)基因qRT-PCR分析发现,除25DAP外,其余4个时期在698-3R中表达水平均显著或极显著高于698-3;以 A1和 C2基因表达验证分析发现,C(t)与验证基因表达模式一致,说明C(t)可能具有 P1激活调控 A1和 C2基因表达的功能。推测该红轴基因C(t)可能为一个 P_1-wr基因。     

19份玉米EMS诱变系的遗传差异评价

对新选的玉米EMS诱变系进行遗传评价是对其展开利用研究的前提。以19份玉米EMS诱变系为试材,利用表型分析和玉米品种鉴定技术规程SSR标记法(NY/T1432-2014),研究各诱变系与相应基础试材间的遗传差异,结果表明:在考察的20个性状中,与基础试材相比,诱变系K305Y1403、K305Y1409、K305Y1411和K305Y1415有9个性状达到显著或极显著差异;R08Y1425、R08Y1423、R08Y1429分别有17,13,12个性状达到显著或极显著差异,与相应基础试材差异较大。40对SSR引物,平均每对引物在来源于K305与R08的诱变系中,检测出的等位基因个数平均分别为3.8,4.2个,扩增出的基因型个数平均分别为1.90,2.15个;每个位点的多态性信息量(PIC)分别为0~0.76和0~0.88,平均PIC分别为0.20和0.28;与基础材料间的遗传相似系数分别为0.790~0.918和0.707~0.884,平均分别为0.862和0.809;各诱变系与相应基础试材的遗传差异位点数均在2个或2个以上。综上可知,该19份新选诱变系与相应基础试材间存在真实的遗传差异,可继续开展其遗传利用研究。     

玉米细胞核雄性不育突变体K305ms的生理生化分析

为探讨⁶⁰Co-γ辐射诱变获得的玉米细胞核雄性不育突变体K305ms的生理生化特征,以不育株K305ms及其姊妹交群体中的可育株K305F为材料,对雄花发育不同时期花药和颖壳中的可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性进行了测定。结果表明,与可育株K305F相比,不育株K305ms雄花发育过程中花药与颖壳的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸含量均不同程度降低,且K305ms花药的SOD和CAT活性明显降低,而POD活性显著或极显著升高。说明玉米细胞核雄性不育可能与花药发育过程中物质代谢和抗氧化系统异常有关。     

不同世代玉米株系配制组合产量杂种优势表现规律研究

【目的】系统研究不同世代玉米株系配制组合产量杂种优势表现规律,为玉米早代选择,实现自交系和杂交种同步定向选育,提高玉米育种效率提供参考。【方法】本研究以阿单9号为基础材料,研究S_2与S_4代株系配制组合产量杂种优势的表现规律,及其与双亲遗传距离的相关性。【结果】(1)同一世代不同株系配制组合,其杂种优势均表现出较大差异,用同一测验种在S_2代株系所配组合杂种优势高的,其衍生的S_4代株系,组配高杂种优势组合的概率较大,且S_2与S_4杂种优势最大值组合具有较高的同源一致性,不同世代株系配制组合的杂种优势表现达极显著相关;(2)SSR标记的早代组合双亲间遗传距离与其产量SCA和杂种优势间的相关系数较小,未达显著水平,但产量SCA相对效应值与杂种优势之间有很好的一致性。【结论】在玉米育种实践中,可用早代组合杂种优势的高低作为指标,对早代株系及组合进行选择;但测验种的选择十分重要,且不能随意淘汰S_2株系,在不同世代适时更换测验种,可能会收到更好的育种效果;亲本间的遗传距离不足以预测杂种优势。     

1份~(60)Co-γ射线诱变玉米雄性不育突变体的遗传分析

为了研究一个新玉米雄性不育突变体的遗传模式,将~(60)Co-γ射线诱变选育的玉米K305雄性不育突变体姊妹交群体在不同地点、不同年份、不同季节种植,采用室内花粉镜检与田间调查相结合的方法进行育性鉴定。通过不育株姊妹交、测交及测交组合的自交和回交后代,进行细胞核效应分析;以具有正常细胞质的自交系为母本,育性完全恢复的测交种及姊妹交群体中的可育株为父本进行反交,对其反交的F1及F2进行细胞质效应分析。结果表明,不育株雄穗无花药外露,花药干瘪,败育彻底,不育性状稳定;姊妹交和回交后代育性分离比例为1∶1,自交后代育性分离比例为3∶1,不育性状表达与细胞质的改变无关。说明该突变体是由隐性单基因控制的可遗传的无花粉型细胞核雄性不育,为其进一步开发利用奠定了基础。     

玉米核不育突变体K305ms主要性状配合力及产量杂种优势研究

为明确K305ms的应用潜力,选用雄性不育突变体K305ms群体中不育株(msms)、可育株(Msms)和野生型K305(Ms Ms)3种基因型的植株,以及与10个测验种采用不完全双列杂交组配的30个组合为材料,分析比较3种基因型对玉米主要性状配合力和杂种优势的影响。结果表明,K305ms群体中不育株和可育株在所考察性状上均无显著差异。与野生型K305相比,不育株单株叶面积极显著增加,雄穗变小,穗长极显著增加,出籽率和百粒重极显著减小,单株产量等其余性状差异均不显著;不育株穗行数一般配合力表现极显著正效应,而秃尖长等4个性状一般配合力则呈极显著负效应,其可育株与不育株性状一般配合力的表现趋势基本一致,K305ms在增加杂交组合穗行数和缩短秃尖长方面具有较好的潜力。3种不同基因型组配的同型杂交组合中,多数组合单株产量特殊配合力在不同地点表现正负效应不同,说明母本育性基因型差异与产量特殊配合力高低并无必然联系;其多数组合单株产量的对照优势差异不显著,表现与地点间存在极显著的互作关系,表明实践上需要严格的多生态比较鉴定。综合分析表明,K305ms具有进一步研究和开发利用前景。本研究为突变体K305ms在玉米不育化育种和生产中的应用奠定了基础。     

密度和植物生长调节剂对瑞玉16株高及产量的影响研究

【目的】研究密度和植物生长调节剂对玉米杂交种瑞玉16株高及产量的影响。【方法】采用两因素裂区设计,种植密度为主处理A,设4个水平;植物生长调节剂为副处理B,设4个水平,试验于2016年度在四川雅安和2017年度在四川雅安、双流进行。【结果】①瑞玉16的株高和穗位高随密度的增加而增加,其产量随着种植密度增大呈现先增加后降低趋势;②3种乙烯利均能显著降低瑞玉16的株高、穗位高和提高其产量;③在中低密度下胺鲜·乙烯利降矮效应最好,中高密度下羟烯·乙烯利降矮效果最好;在低密度下施用这3种乙烯利,其产量比对照均有所下降,而在中高密度下,这3种乙烯利均可显著提高瑞玉16的产量。【结论】瑞玉16在不同生态区的扩密降矮优化方案为,在以雅安为代表的盆周山区,种植密度为50 000～57 150株/hm~2,配合施用胺鲜·乙烯利;在以双流为代表的平原地区,种植密度为57 150株/hm~2,配合施用羟烯·乙烯利。