玉米根系形态对光照、氮水平反应的基因型差异

用溶液培养的方法 ,研究了光照、以及氮水平对不同氮效率玉米自交系根系形态养分吸收的影响 ,研究结果表明 ,提高光照水平有助于光合产物向根系分配 ,表现为总根长、根体积、根系重量等显著增加。在不同光照水平低氮胁迫时 ,氮低效品种白瓷与其它三个品种相比 ,根系的形态指标均有不同程度的降低。在高光强 ,0 .4 mmol/ L氮水平胁迫时 ,与氮高效品种 4 78相比 ,根系体积减少 2 7.54% ,根干重减少 2 1.2 4 % ,并降低了根系的吸收效率 ,同时也表明 ,光照与氮水平对光合产物的分配具有耦合效应     

冬小麦品种的磷营养效率鉴定

为获得磷高效育种及相关理论研究所需的材料 ,在大田条件下对 2 16份冬小麦种质的磷营养效率进行鉴定。磷营养效率用磷效率 (低磷产量 )和对低磷的敏感度 [(高磷产量 -低磷产量 )× 10 0 /高磷产量 ]来描述。 2 0 0 0—2 0 0 1年将 2 16个冬小麦品种分别种在低磷 (Olsen P为 2 .4mg·kg-1,不施磷 )和高磷 (Olsen P为 17.4mg·kg-1,施纯磷 6 0kg·hm-2 )土壤上 ,根据各品种的磷效率选出 37个典型品种 ,但对低磷敏感度的品种间差异没有表现出来。2 0 0 1— 2 0 0 2年在低磷 (Olsen P为 6 .6mg·kg-1,不施磷 )和高磷 (Olsen P为 17.4mg·kg-1,施纯磷 6 0kg·hm-2 )土壤上对上述 37个品种进行磷营养效率再鉴定 ,根据磷效率和对低磷的敏感度划分为高效不敏感、高效敏感、低效不敏感、低效敏感 4种磷营养效率类型。磷效率年度间稳定性的研究表明磷效率表现稳定的品种仅占 37.8% ,因此为增加鉴定的准确性应该进行多年的连续鉴定并利用次级性状作为辅助筛选指标。     

碳水化合物的分配在玉米杂交种耐低氮中的作用

探明玉米耐低氮的生理机制有利于促进氮高效遗传改良的进度.本试验选用对氮反应有典型差异的两个玉米杂交种西玉3号和高光效1号,采用盆栽试验,设3个氮水平,探讨了苗期玉米对低氮环境的适应性机制,结果表明:两品种在高低氮条件下的地上部干物重差异都不显著,但冠/根比存在显著差异.在低氮下西玉3号的根长、根表面积及根重增加幅度大,超过高光效1号,因而它具有较强的截获氮素养分的能力,以适应低氮环境.低氮下西玉3号有较大的叶面积,可产生大量的光合产物.其叶片光合产生的可溶性糖向根系的大量运输,即有利于根系生长,又可以为氮的吸收同化提供充足的能量和碳架。     

玉米杂交种氮效率遗传相关与通径分析

玉米过量施用氮肥可导致经济效益下降和硝酸盐向地下水淋失,因而受到人们越来越多的重视.选育氮高效杂交种可以降低生产成本和减少环境污染.本试验选用8个玉米杂交种,在高氮(纯N 200 kg/hm²)、低氮(不施氮)条件下分析了农艺性状决定氮效率高低的作用.结果表明:在氮高效杂交种选育中,高氮条件下选育高产品种,应注意对穗行数、行粒数、百粒重、吐丝期生物量、穗三叶面积的选择,而对其它性状的要求放宽;低氮条件下选育耐低氮的高效品种,更应注重选择大穗型、穗行数多,且有较大成熟期生物量、大的穗三叶叶面积的品种。     

田间条件下控制玉米开花前后根系性状的QTL定位

在田间原位条件下,利用根系形态差异显著的自交系掖478和武312为亲本构建的BC4F3群体,采用改进的PLABQTL软件中的复合区间作图法对抽雄期（开花前10 d）和灌浆初期（开花后15 d）玉米根系性状的变化和地上部生物量进行QTL定位。并分析其遗传机制。结果表明,花前花后对根干重、总根长、侧根长、轴根长、轴根数等根系性状共检测出27个QTL,单个QTL贡献率为52%157%,其中在染色体臂602和1004区域同时检测到控制着地上部生物量、总根长、侧根长和轴根数等性状的QTLs,两个不同生育时期检测到的共同QTL共有8个。玉米花前花后控制根系生长的QTL因生长发育阶段不同而存在着特异性,而且对地上部生物量形成有重要贡献,这为了解田间条件下根系的生长发育和进一步进行遗传改良奠定了遗传基础。     

东北春玉米连作体系中土壤氮矿化、残留特征及氮素平衡

通过2年田间试验,在2种肥力、3种氮肥施用水平(不施氮N0,中量施氮N1,高量施氮N2)下,研究了吉林省春玉米连作体系中土壤氮素的矿化、残留特征及氮素平衡,并比较了种植不同玉米品种的效应。结果表明,德惠高肥力土壤中氮素两季总矿化量为203 kg/hm2,是新立城低肥力土壤的2.7倍。中量氮(N1)处理,2试验点2年土壤累计的氮素残留量为103～112 kg/hm2,对环境威胁较小;高量氮(N2)处理,新立城低肥力条件下土壤的氮素残留量为174 kg/hm2,且有下移趋势,而在德惠高肥力条件下,土壤的氮素残留量仅为107 kg/hm2。在新立城低肥力土壤上,施氮量在氮素输入项中起主要作用,在氮素输出项中,作物携出量并不随输入量的增加而有显著的变化,从而导致氮素盈余随着施氮量的增加而显著增加。氮盈余主要以残留Nm in积累在土壤剖面中,变幅为34.0%～88.4%。在德惠高肥力土壤上,土壤矿化氮在2个施氮处理中分别占氮素输入的28.3%和36.5%,在氮素输出中,氮肥表观损失量显著高于新立城,且氮盈余中以表观损失为主,变幅为54.3%～70.8%,平均为65.5%。两个试验点的氮素表观损失可能主要是由生物固持作用引起的肥料氮向土壤氮的转换。不同玉米品种对氮素矿化和表观利用率有一定的影响,在优化施肥中应加以考虑。     

不同氮效率玉米杂交种的营养生长及光合特征

以氮效率不同的4个玉米杂交种(组合)为材料,在两个氮水平下分析了营养生长及光合特征。结果表明,施氮条件下玉米营养体的含氮量平均在2.0%左右,低氮处理下降到1.5%左右;氮高效品种的穗位叶光合效率并没有降低,氮低效品种的叶片光合效率则显著降低。氮高效品种在叶片保绿性方面明显具有优势,在低氮条件下保持了较大的绿叶面积和较高的叶绿素含量。这些特征保证了氮高效品种后期光合产物供应能力强,并用于子粒灌浆。     

玉米苗期根系生长与耐低磷的关系

在田间筛选试验的基础上,利用两个磷高效(181和186)、两个磷低效(153和197)玉米自交系,进一步研究了这些自交系苗期耐低磷能力差异及其与根系生长的关系。结果表明,在低磷胁迫(P.5.78.mg/kg)下,所有自交系玉米地上部重量、初生根重、次生根重及磷累积量降低,但磷高效自交系181和186受影响程度显著小于153和197。在试验所处的玉米生育时期(6叶龄),磷对所用自交系的初生根及次生根数量没有影响。比较181和197的根系形态,在低磷胁迫下,磷低效自交系197的初生根侧根长、轴根长均显著下降,磷高效自交系181则下降幅度很小。而且,低磷使181初生根的侧根/轴根比值、根长度/根重比值较高。说明低磷胁迫下,181自交系可以将根中的有限的养分及干物质作更合理的分配,促进细根的生长,从而获得较长的根系。     

玉米子粒铁含量的基因型差异

铁是影响动物及人类健康的重要微量元素之一.玉米作为重要的粮、饲兼用作物,其子粒铁含量是决定其子粒营养价值的一个重要指标.调查了24个杂交种及78个玉米自交系的子粒铁营养状况.结果表明,杂交种子粒铁含量在(40.1±5.0)mg/kg,变异幅度较小.其中W517、唐抗5号和高油115的子粒铁含量较高.自交系子粒的铁含量在(32.9±7.4)mg/kg,变异幅度较大.其中鲁原92子粒的铁含量较高,达到61.4 mg/kg.子粒铁含量与产量之间相关性很低,说明通过选育既高产、铁含量又高的新品种是可行的。     

玉米杂交种氮效率基因型差异

利用北京地区推广的 8个主要玉米杂交种 ,在不施N和施N条件下研究了产量、N累积量及N效率的基因型差异。结果表明 ,在不施N和施N条件下 ,不同品种之间产量的变异幅度分别为 62%、57% ;N累积总量的变异幅度则分别为 55%、48%。其中以农大 108的产量和N累积总量最高 ,中单 120和中单 2号最低。随施N量增加 ,吸收效率和N效率显著下降 ,利用效率则变化不大。在 2个施N水平下 ,N效率基因型差异主要决定于吸收效率