高湿胁迫下热带和温带玉米种质的形态生理应答差异

[目的]探讨高湿胁迫下热带和温带玉米种质在植株形态和生理水平上的应答差异,为玉米耐湿种质的筛选及耐湿品种的培育提供理论依据.[方法]以10份来自热带和温带玉米种质的自交系为材料,采用随机区组设计,以田间正常生长的玉米自交系为对照(CK),在人工气候室进行高湿胁迫处理,胁迫处理10 d后取样测定不同处理玉米自交系的形态指标、生理指标及叶绿素荧光参数.[结果]高湿胁迫下,玉米自交系的株高、可见叶数、总叶面积、茎粗、植株鲜重和根体积均有不同程度的降低,耐湿指数范围分别为0.49~0.99、0.65~1.00、0.56~0.98、0.54~0.96、0.58~0.97和0.60~0.96.叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量较CK也有所降低,其中,叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量的耐湿指数均以自交系SC-3的最大,分别为0.95、0.90和0.95;以自交系TY-36的最小,分别为0.52、0.62和0.72.过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量呈上升趋势,其中POD和SOD活性的耐湿指数以自交系TY-11的最大,分别为1.67和1.73;MDA含量的耐湿指数以TY-36的最大,为1.71;POD活性、SOD活性和MDA含量的耐湿指数均以自交系SC-3的最小,分别为1.03、1.04和1.03.高湿胁迫下玉米自交系的PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII有效光化学量子产量(ΦPSII)和光化学荧光淬灭系数(QP)均较CK有所下降.[结论]不同种质来源的玉米自交系对高湿胁迫存在形态生理应答差异,热带玉米种质的耐湿性高于温带玉米种质,可在热带种质中筛选耐湿玉米种质,培育耐湿玉米品种.     

基于Glb 1基因序列的西南地区玉米地方品种的系统进化

为探讨我国西南地区玉米地方品种Glb 1基因序列多态性,对40份西南地区玉米地方品种的Glb 1基因序列测序,并与Gen Bank中来自普通玉米、小颖玉米、繁茂玉米和摩擦禾的19条同源序列比对。结果表明,来自西南地区四川、重庆、云南和贵州的玉米地方品种分别有35、25、33和25个多态性位点,其遗传多态性分别是小颖玉米的87%、86%、85%和71%,8个种群遗传多态性指数的大小排序为小颖玉米、四川地方品种、重庆地方品种、云南地方品种、贵州地方品种、普通玉米、磨擦禾和繁茂玉米,Tajima’D、FuLi’D和FuLi,F检验表明Glb 1基因是中性进化基因。比较种群间DNA序列的共有多态性和固定差异,玉米地方品种与小颖玉米、繁茂玉米、磨擦禾间存在较高的固定差异和较低的共有多态性。Glb 1基因的系统进化关系及网状关系分析为玉蜀黍属的分类系统提供了佐证,四川玉米地方品种有较高的遗传多态性支持我国玉米由印度经西藏传入四川的论点。     

“两群”主要玉米自交系部分性状的比较研究

研究了国内 80年代和 70年代玉米生产上应用的主要自交系的性状表现 ,利用 6× 13不完全双列杂交模式分析了各性状的一般配合力 (GCA)。结果表明 ,近代玉米自交系自身的籽粒产量、生物学产量、单株叶面积和株型得到了显著改良 ;其余多数穗部性状和叶片功能期也有一定改良。与此同时 ,籽粒产量、生物学产量、单株叶面积等性状的 GCA显著提高 ;部分果穗性状的 GCA有所增加 ,但行粒数、百粒重和雄穗的 GCA降低。部分性状及其 GCA的遗传改良进展对提高近代玉米杂交种的产量潜力、降低种子生产成本都有重要作用。分析认为 ,当前玉米自交系遗传改良在拓宽群体遗传基础的前提下 ,应致力于多性状的协调发展或同步改良以及自交系自身结实性的改良。     

玉米地方品种Glb1基因克隆及其遗传多样性分析

【目的】了解我国西南地区不同玉米地方品种的遗传多样性,为合理利用这些玉米种质资源提供参考。【方法】以西南地区12份玉米地方品种为材料,对Glb1基因片段进行克隆、测序及序列比对,分析其遗传多样性。【结果】12份玉米材料Glb1基因序列长度为1138-1149 bp,其序列一致性为96.21%。12份材料Glb1基因序列间存在较多的变异位点,大于等于3 bp的插入/缺失有8个,主要位于第81-84、122-128、161-164、368-371、428-442、668-680、966-976和1003-1011 bp。不同玉米地方品种材料间的遗传相似系数为96.50%-100.00%,平均为98.58%。根据聚类分析结果可将12份材料分为五大类,且来源于同一地区的玉米材料趋向于聚为一类。【结论】Glb1基因具有较高的保守性,所选材料间Glb1基因序列存在一定的遗传多样性,利用Glb1基因序列可作为鉴定不同玉米地方品种的一种理想分子标记。     

玉米染色体常规制片技术中关键因子处理效应及优化

利用五因素二次回归旋转组合设计研究玉米染色体常规制片技术中5个关键因子(取材时间、根尖长度、α-溴萘水溶液预处理时间、解离时间和α-溴萘水溶液的体积分数)及其处理效应.回归分析结果表明,除根尖长度外,其余4个处理因子对染色体制片效果有极显著影响.此外,基于回归方程的统计选优方法获得了比较符合实际的各处理因子的适宜范围,即取材时间8:00,根尖长度1.49～1.81 cm,97.62%～99.38%的α-溴萘水溶液预处理4.16～4.66 h和60℃1 mol/L HCl解离11.25～11.55 min,将取得较好的玉米染色体制片效果.     

茎瘤芥表型性状的主成分分析

以来自长江流域的133个茎瘤种质为材料,采用田间试验结合主成分分析方法,分析茎瘤芥种质的表型特性.结果表明,133份茎瘤芥材料的21个农艺、经济性状的总信息量可用8个主成分概括,并能以此对材料进行综合评价.根据聚类分析结果,供试材料可大致分为8类,且有81.20％集中在第Ⅲ、Ⅵ类和第Ⅷ类,说明利用表型性状可以较科学、系统地将茎瘤芥种质进行分类和鉴定,同时表明参试材料遗传基础相对狭窄.     

低氮胁迫下三峡库区玉米地方品种的苗期植株形态及生理效应

以10个来自三峡库区的玉米地方品种为材料,通过盆栽实验和设置低氮胁迫处理,研究低氮胁迫下玉米地方品种的苗期植株形态和生理效应.结果表明,低氮胁迫对玉米地方品种幼苗植株形态和生理有不同程度的不利影响,不同玉米地方品种的耐低氮特性存在明显差异.不同地方品种的同一植株性状和同一地方品种的不同植株性状的耐低氮胁迫指数存在差异.侧根数、叶面积、根体积和植株干重可作为玉米地方品种耐低氮种质筛选的形态指标,硝酸还原酶活性和丙二醛含量可作为耐低氮种质筛选的生理指标.此外,三峡库区玉米地方品种中有较丰富的耐低氮种质可供玉米育种利用.     

基于染色体核型的玉米地方品种聚类分析

以40个西南地区玉米地方品种为材料,通过细胞学鉴定分析其主要核型参数,并采用最长距离法对其进行聚类分析。结果表明,40个玉米地方品种的全组染色体长度、最长染色体长度、最短染色体长度、长度比、平均着丝点指数、平均臂比和核不对称系数平均值分别为89.56μm、5.84μm、2.64μm、2.46、35.62%、1.48和59.06%,其对应变幅分别为61.51~103.82μm、3.62~7.50μm、0.98~4.33μm、1.41~5.21、26.93%~40.33%、1.05~2.43和51.20%~70.90%,其中,17份玉米地方品种存在B染色体;40个玉米地方品种的平均遗传距离为10.05,变幅为3.09~46.57。基于7个核型参数可将40个玉米地方品种在遗传距离15.98处划分为6类,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类分别包含3、9、4、14、8、2个品种。40个玉米地方品种供试材料间存在较大的核型差异,这在细胞水平上表明西南地区玉米地方品种具有丰富的遗传变异。     

玉米地方品种耐旱种质的苗期筛选指标研究

以10个玉米地方品种为材料,通过盆栽试验设置干旱胁迫、正常供水2个处理,研究干旱胁迫下玉米地方品种的苗期形态和生理指标。结果表明,干旱胁迫对玉米地方品种幼苗植株形态和生理有不同程度的不利影响,不同玉米地方品种的耐旱性存在明显差异。不同地方品种的同一植株性状和同一地方品种的不同植株性状的耐旱胁迫指数存在差异。侧根数、叶面积、根体积和植株干重可作为玉米地方品种耐旱种质筛选的形态指标,硝酸还原酶活性和丙二醛含量可作为耐旱种质筛选的生理指标。     

NaCl胁迫对玉米自交系种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]为耐盐玉米自交系的选育和盐渍化土壤的开发利用提供理论依据。[方法]采用室内培养和盆栽试验,以5个骨干玉米自交系为材料,设置高盐（NaCl）和自来水2种处理,研究不同玉米自交系在盐胁迫下的种子萌发和幼苗植株形态变化。[结果]盐胁迫对玉米自交系种子萌发和幼苗植株形态有不同程度的不利影响,不同玉米自交系的耐盐性存在明显的基因型差异。5个自交系种子萌发的耐盐性由高到低依次为＂H92＂、＂A801＂、＂330＂、＂综31＂和＂黄C＂。总体而言,不同自交系的同一形态性状和同一自交系的不同形态性状的耐盐胁迫指数存在差异。[结论]综合分析盐胁迫下5大骨干自交系的形态特性,以＂H92＂的耐盐性最强,可作为耐盐基因型加以选择,＂A801＂和＂综31＂的耐盐性较强,而＂330＂和＂黄C＂对高盐最为敏感。此外,对玉米品种进行耐盐胁迫的遗传改良是可行的。