不同玉米自交系对磷胁迫反应初探

在不施磷肥和正常施肥条件下，对50个玉米自交系的可见展开叶、黄紫叶、株高、穗位高、穗位叶叶绿素含量和生物产量等性状进行了研究．结果表明，在磷胁迫条件下，多数自交系表现苗期生长受阻，发育迟缓，可见展开叶数减少，黄紫叶数增加：成株期株高、穗位高及地上部分生物产量降低；相关分析表明，苗期可见展开叶数与后期地上生物产量呈极显著正相关．因此，苗期可见展开叶数可以作为玉米自交系对磷胁迫反应敏感与否的形态指标．根据生物产量聚类的结果，将玉米自交系分为磷胁迫反应迟钝型、中间型和敏感型3类，自交系555—2，T7913，87—8，辽5114，A60，560和豫06—103等对磷胁迫反应不敏感，为磷素高效利用基因型．     

氮胁迫与非胁迫条件下玉米不同时期株高的动态QTL定位

以玉米杂交种农大108的203个F_2:3家系为材料,在施氮（N+）和不施氮（N－）2种条件下对拔节期到灌浆期的株高变化进行了动态QTL分析。结果表明,N胁迫条件对亲本许178影响较小,而对亲本黄C的影响较大,F_2:3群体在不同时期的株高均值在2种施肥水平下没有显著差异,但变异范围存在一定的差异。利用包含199个SSR标记的遗传连锁图谱与复合区间作图法,在N－条件下,拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期、灌浆期分别定位1、1、2和2个非条件QTL,可分别解释各时期株高表型变异的8.42%、13.86%、24.33%和22.66%;在N＋条件下,相应时期分别定位1、1、2和4个非条件QTL,可分别解释各时期株高表型变异的8.10%、12.92%、21.30%和44.41%。在N－条件下,拔节期至喇叭口期、开花期至灌浆期分别定位了1和5个条件QTL,可分别解释该时期株高动态变异的9.14%和50.98%;在N＋条件下,相应时期分别定位1和4个条件QTL,可分别解释该时期株高动态变异的13.33%和44.47%。这些非条件QTL和条件QTL多数表现以显性和部分显性为主。     

氮胁迫对不同玉米自交系若干农艺性状和产量的影响

在施氮(N)和不施N条件下,对50个玉米自交系的穗位叶叶绿素含量、株高、穗位高和产量等性状进行了对比分析.结果表明,在N胁迫条件下,自交系的叶绿素含量平均降低5.73%,子粒产量平均下降15.89%,而不同自交系的叶绿素含量以及子粒产量降低幅度差异明显,变幅分别在0~22%和0~50%;N胁迫条件下,穗位叶的叶绿素含量可作为衡量玉米自交系对N胁迫反应敏感与否的生理指标;A 40,Q 3和许178等自交系对N胁迫反应不敏感,是低N条件下N素高效利用自交系,而凤可1,沈99-718,Q 2和综3等自交系对N胁迫反应敏感;在低N胁迫条件下,不同自交系的株高和穗位高的变化增减不一,缺乏规律性.     

不同玉米自交系穗部性状对氮胁迫的反应及其聚类

在低氮和正常施肥条件下,对50个玉米自交系的穗长、穗粗、穗粒重等8个性状进行了对比分析.结果表明,各自交系的穗部性状分别存在极显著差异;在缺氮条件下,自交系的穗重、穗粒重等产量性状,对氮缺乏的反应较敏感,变异范围大;以氮胁迫情况下穗粒重的变化率为指标,把自交系分为氮素高效利用型、氮素利用迟钝型、氮素敏感型和氮素高度敏感型4类,其中Q 3、许178等13个自交系为氮素高效利用基因型;沈137、济533等32个自交系为氮素利用迟钝基因型;凤可1、沈99-718等4个自交系为氮素利用敏感基因型;而综3自交系为氮素高度敏感基因型.     

不同基因型玉米某些氮代谢生理指标的差异研究

通过盆栽试验,在施氮(N )和不施氮(N-)条件下,对不同基因型玉米穗位叶的叶绿素含量、硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性等生理指标进行了分析.结果表明,不同基因型材料的3项生理指标存在显著或极显著差异.在供试材料中,许178的叶绿素含量、硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性均最高,黄C最低,尤其在灌浆期比开花期表现更明显;增施氮肥可明显提高3项生理指标,但不同材料增幅不一,材料2(L2)对氮胁迫敏感,增施氮肥可明显提高其硝酸还原酶活性,而许178对氮胁迫不敏感,低氮条件下仍是氮高效利用自交系,为农大108成为氮高效品种提供了遗传基础.     

栽培大豆、半野生大豆、野生大豆比较胚胎学研究

通过对栽培大豆、半野生大豆和野生大豆比较胚胎学研究,指出了三种类型大豆具有相同的胚胎学发育特征,这些特征如下:1.雄性孢原为表皮下多细胞;小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型;四分孢子主要为正四面体形,少数为左右对称形;成熟花粉粒为二细胞型;花药壁的发育属基本型;绒毡层细胞单核,属分泌型绒毡层。2.单室子房;弯生胚珠,双珠被,厚珠心;胚珠亚表皮下多孢原;多数大孢子四分体线形排列;少数为“T”字形排列,合点端大孢子有功能;胚囊发育为蓼型,反足细胞短命。3.大孢子发生较小孢子发生稍晚,但发育速度较快,后期雌、雄配子体同步成熟。4.自花授粉;受精过程属有丝分裂前配子融合类型。5.胚的发育属柳叶菜型;核型胚乳,胚乳发育中后期胚囊合点端存在胚乳吸器;胚珠合点端具承珠盘结构。     

濮阳冬小麦生育期气候变化及其对小麦产量的影响

利用线性分析方法,分析濮阳多时间尺度气温、降水、日照的变化特征及其对冬小麦生长发育与产量的影响。结果表明：（1）气温：濮阳地区冬季气温异常度在1991年发生跃变,从-0．3到0．8,春季气温异常度在1997年发生跃变,从～0．6到0．9;逐旬气温气候系数25旬有23旬为正值,最大为3月下旬的0．42;冬小麦生育期内寒冷日和酷冷日数平均每10a分别减少4．30d和1．81d。（2）降水：冬季降水距平百分率阶段性明显,极端事件增多,春季极端事件减少,降水变化趋向缓和;逐旬降水气候趋势系数25旬中有17旬为正值,最大为1月中旬,但生育内整体增减趋势不明显。（3）日照：冬季和春季日照异常度发生了跃变,冬季在1984年由0．1跃变到1985年的-2．2,进入一个明显减少的下降通道;春季在1983年由0．3跃变为1984的-1．1,跃变时间同步。逐旬日照气候趋势系数25旬中有19旬为负值,绝对值较大的为1月中旬和6月上旬,均通过0．01水平的显著性检验。结论：生育期内冬季气候明显变暖,寒冷日数和酷冷日数减少,有利于小麦安全越冬,生长期和灌浆期延长;冬小麦生育期各旬降水量呈现抛物线分布,降水为减少趋势,对冬小麦稳产高产不利;生育期内尤其在中后期日照时数迅速减少,不利于小麦发育成熟。     

氮胁迫和非胁迫条件下玉米不同时期叶绿素含量的QTL分析

以优良玉米杂交种农大108的203个F2:3家系为材料,构建了包含189个SSR标记的遗传连锁图谱,利用复合区间作图法,在施氮（+N）和不施氮（-N）情况下,对玉米不同发育时期的叶绿素含量进行了QTL分析。结果表明:在-N和+N条件下,亲本许178的5个时期叶绿素（SPAD）均值分别为54.12和55.76,比黄C分别高1.80和2.40;而F2:3家系的SPAD均值分别达55.6和58.32,高于双亲的中亲值;同时,在+N情况下,叶绿素含量变异范围相对较小,说明氮胁迫对玉米叶绿素含量的变化具有一定影响。-N和+N情况下,在玉米喇叭口期、散粉期、灌浆初期、灌浆中期和灌浆后期分别检测到2、2、1、3、1个和2、2、2、7、1个叶绿素含量的非条件QTL,可分别解释对应时期叶绿素含量表型总变异的22.75%、22.93%、19.77%、49.87%、12.79%和16.95%、23.49%、19.38%、84.56%、13.38%。在-N和+N情况下,喇叭口期―散粉期、灌浆中期―灌浆后期和喇叭口期―散粉期、散粉期―灌浆初期各检测到1个条件QTL,可分别解释绿素含量表型变异的12.90%、25.51%和5.98%、26.67%。4）叶绿素含量的QTL表达存在时空性,其中qchl4和qchl5b在整个生育时期均能检测到,是玉米生长发育所必需的两个QTL。     

施氮和不施氮对玉米子粒品质性状的影响及QTL分析

本研究以玉米杂交种农大108的F2:4、F2:5家系为材料,构建了包含199个SSR标记,覆盖玉米10条染色体的遗传连锁图谱,图谱总长度2101.1 cM,平均间距为10.6 cM。在施氮（+N）和不施氮（-N）两种条件下对群体进行了鉴定,利用近红外反射光谱(NIRS)方法测定了群体子粒的蛋白质、淀粉、油分和赖氨酸含量。结果表明,在不施氮条件下子粒的蛋白质、脂肪和赖氨酸含量下降,而淀粉含量上升,但不同材料的变化幅度不同。采用复合区间作图法共检测到24个与玉米子粒品质性状相关的QTLs,其中施氮条件下13个,不施氮条件下11个,涉及21个不同位点的QTLs,分布在1,2,3,4,7,9染色体上,且集中在第3染色体上的QTLs有6个,第9染色体上的QTLs有7个,分别占测到总QTLs的28.57%和33.33%。单个QTL贡献率在8.05%~34.31%之间,其中,qPro1a是不施氮条件下与蛋白质含量相关的主效QTL,qOil3b是不施氮条件下与油分含量相关的主效QTL,贡献率分别达34.31%和17.66%。在21个不同的QTLs中,9个表现加性效应,8个表现部分显性。