玉米须多糖的提取和纯化研究进展

玉米须为我国传统中药材,含有多种生物活性成分,其中所含的多糖具有调节免疫、降血压、溶血栓、抑制肿瘤等功效。玉米在我国种植范围广,因此玉米须资源十分丰富,倘若能充分开发利用,则能变废为宝。对玉米须多糖的提取方法和分离纯化研究进展进行了综述,并对今后的研究方向进行了展望。     

玉米杂种优势育种——自交系群体循环相向选择的原理及途径

杂种优势是一个复杂的生物学现象,由生理、生化和分子机制共同决定.在群体水平上,作物产量取决于作物与环境、个体与群体、个体各个器官之间的协调,杂交育种追求群体优势.在个体水平上追求在特定群体条件下有利于单株产量形成的性状集合,该集合由优势性状、零优势性状和负优势性状组成.杂交导致后代发生遗传变化的机制可分3类:亲本等位基因一致、亲本等位基因不同、亲本含有不同的非等位基因.杂种优势是上述3类基因协调组合和表达的结果,可称为“协调基因表达谱”.该基因表达谱的创建涉及3个阶段的基因重组,即创造自交系选育群体的杂交、自交系选择时的自交和亲本自交系选配的杂交.根据杂种优势的分子机制,具有高配合力的亲本自交系之间,不仅在基因组成上具有一定的互补性,还应有一定的一致性,通过亲本自交系群体的循环相向选择,可以实现这一育种目标.同时,还需要进行协调基因表达谱的特点、形成规律及其与表现型关系的基础研究.注意研究自交系性状优势与基因群组成的一致性和互补性的关系,筛选出能够用于杂种优势预测的分子标记,提出新的杂种优势形成理论和利用途径,为更长远的杂种优势利用奠定基础.     

玉米幼苗不同叶位叶片叶绿素含量和荧光参数特性研究

以玉米幼苗刚好完全展开的1～5叶位叶片为材料,通过检测叶绿素含量和荧光参数特性,研究玉米不同叶位叶片的光化学活性.结果表明:随着叶位的上升,叶绿素含量逐渐增加;与第1,2位叶比,第4,5位叶具有更高的Fv/ Fm和ETo/RC,即第4,5位叶具有更强的光化学活性.     

玉米自交系苞叶表型可塑性差异分析

为确定玉米5大杂优群苞叶表型可塑性在异地引种的稳定性和敏感性,收集了我国玉米5大杂优群50份自交系,2014年在海南省三亚市、2015年在北京市和2017年在辽宁省铁岭市3种环境下测定各杂优群的自交系在不同环境的苞叶性状,计算苞叶性状的变异系数,分析杂优群间苞叶长度可塑性(phenotypic plasticity of husk length, PHL)、宽度可塑性(phenotypic plasticity of husk width, PHW)和层数可塑性(phenotypic plasticity of husk layer number, PHN)的差异和杂优群内的相关性,比较不同环境和生长时期各气象因子的变化。结果显示:苞叶性状受环境影响显著;在全部测定群体、旅大红骨和唐四平头群中PHL与PHW呈显著正相关,在瑞德群中PHL与PHN呈极显著负相关;不同血缘玉米种质的苞叶表型可塑性存在明显差异,PHL与PHW表现出协同调控的特点;旅大红骨群的苞叶长度和PB群的苞叶长度、宽度对环境不敏感,这2个性状异地引种时会保持稳定;兰卡斯特群PHL较大,且符合苞叶性状南长北短的要求,这类育种材料适合南北方异地引种;气象因子中平均温度和湿度在玉米生长前期差异较大,日照时间在玉米生长的前、中和后期都有一个差异较大的时段。因此,高温区适时早播,低温区适时晚播,有利于减少环境间的苞叶差异。     

玉米苗期不同供水条件下水分利用效率鉴定指标研究

试验在防雨棚中盆栽条件下进行。供试玉米杂交种5个,苗期设置正常供水、轻度干旱胁迫和中度干旱胁迫3种处理,拔节期均复水到正常水平。分别在拔节期、吐丝期和成熟期对相关形态及生理指标进行测定,并与水分利用效率(water use efficiency,WUE)进行多元逐步回归分析。结果表明:在吐丝期,正常供水和中度干旱时散粉至抽丝间隔(anthesis-silking interval,ASI)短的品种WUE高;在成熟期,正常供水时粒叶比高、茎较粗和轻度干旱时粒深的品种WUE高;在正常供水时,拔节期植株矮小、叶片失水率小、成熟期收获指数(harvest index,HI)较高和穗位比较大的品种在轻度干旱胁迫下具有较高WUE;在正常供水时,出籽率较高、行粒数较少的品种在中度干旱胁迫下具有较高WUE。     

田间和温室环境中玉米幼苗叶片显微结构变化规律研究

以玉米为材料,通过观察田间和温室生长的玉米幼苗叶片不同部位的显微结构,探讨不同环境和不同发育阶段玉米叶片花环结构变化规律。结果表明:玉米幼苗不同叶位叶片的不同部位都拥有"花环结构"。但"花环结构",从第2叶位到第3叶位、从叶基到叶尖逐渐完善。而温室玉米幼苗叶片各部位花环结构的发育程度均高于田间玉米幼苗的各相应部位。     

玉米C4-PEPC基因RNAi植物表达载体的构建

玉米C4光合关键酶PEPC基因在玉米C4光合作用中起到重要作用,根据已测序的玉米C4-PEPC基因序列,设计2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以pBI121 C4-PEPC质粒DNA为模板,PCR扩增得到2个C4-PEPC基因片段。再将正向和反向两个片段分别经双酶切后插入植物表达载体pTA7002的XhoI和SpeI酶切位点之间,从而构建了以玉米C4-PEPC基因为靶标的RNAi植物表达载体p7002-Z-F。载体质粒经酶切鉴定正确后通过冻融法转入根癌农杆菌EHA105中,为后续探讨干扰载体的干涉PEPC基因表达效果奠定了基础。     

大豆N_2O释放与光照度和光合作用的关系

采用分隔式封闭箱法,测定盆栽大豆植株氧化亚氮(N2O)通量以及光照度、光合速率和气孔导度的日变化。同时,观测田间大豆—土壤系统在主要生长阶段N2O释放的变化。在温室里,大豆植株N2O释放在上午10:00时出现一个高峰;中午时N2O释放量较低,此时光照度和光合速率都保持在较高的水平上;在14:00时,N2O释放量达到低谷,光照度达到最大,但光合速率却处于很低的水平;在15:00时,植株N2O的释放达到第二个高峰,但光照度和光合速率却处于快速下降期。结果表明:植物N2O的释放不仅与光合作用的光反应有关,而且也与暗反应有关。上午10:00以后植株N2O释放通量与气孔导度变化没有一致的关系。在大豆生长季,大豆—土壤系统N2O释放通量有两个高峰,第一个峰出现在6月中下旬,第二个高峰出现在9月下旬。     

玉米苗期干旱胁迫对子粒粗蛋白质和赖氨酸含量的影响

在防雨棚中盆栽试验条件下,以龙单13、鲁单981、四单19、郑单19、郑单958这5个玉米杂交种为试材,研究了玉米苗期正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫3种供水处理条件下子粒粗蛋白质、赖氨酸含量的变化。试验结果表明,供水处理间、品种间粗蛋白质含量、赖氨酸含量均存在极显著差异,供水处理与品种的互作效应也存在极显著差异。不同品种在3种供水条件下,子粒粗蛋白质和赖氨酸含量的变化虽有所不同,但除四单19的赖氨酸含量外,各处理粗蛋白质含量、赖氨酸含量均以中度干旱胁迫下最高。