不同熟期春玉米籽粒乳线比例与含水率、粒重及激素的关系

【目的】探究不同熟期玉米品种籽粒乳线比例与含水率、粒重及激素的关系,为黑龙江省不同积温带地区选择熟期适宜的玉米品种提供理论和试验依据。【方法】试验选用熟期不同的玉米品种‘先玉335’、‘鑫鑫2号’(晚熟品种)和‘绥玉23’、‘吉单27’(中晚熟品种)为材料,测定不同熟期玉米品种籽粒的乳线比例、含水率、粒重及激素含量。【结果】与晚熟品种相比,中晚熟品种籽粒乳线下移更快,含水率下降更迅速,淀粉运输和积累更快,能够安全成熟。花后55 d时,中晚熟品种籽粒乳线比例比晚熟品种大29.37%~35.20%,含水率较晚熟品种低18.52%~19.63%。各品种内源激素含量变化趋势相似,但不同熟期品种间存在差异,与晚熟品种相比,中晚熟品种IAA、GA和CTK含量更低,说明其籽粒建成更完全。灌浆前期中晚熟品种ABA含量更高,说明其灌浆启动早,后期含量更低,则说明其灌浆时间短,干物质积累快。【结论】因此,为保证玉米正常成熟,降低含水率,哈尔滨玉米种植区更适宜种植中晚熟品种。     

黑龙江省不同熟期玉米品种灌浆脱水及产量品质特性

为明确不同熟期玉米品种灌浆脱水及产量品质特性,为黑龙江省选择熟期适宜的玉米品种提供参考,选用晚熟品种(‘先玉335’和‘鑫鑫2号’)、中晚熟品种(‘绥玉23’和‘吉单27’)作为试验材料,在哈尔滨地区(第一积温带)展开试验,对其籽粒灌浆速率、含水量、脱水速率、产量及品质进行研究。结果表明:不同熟期的品种籽粒灌浆特性不同,中晚熟品种‘绥玉23’和‘吉单27’灌浆启动快、最大灌浆速率出现时间早于晚熟品种‘先玉335’和‘鑫鑫2号’。各品种的脱水特征亦有不同,相比‘先玉335’‘鑫鑫2号’2个品种,‘绥玉23’‘吉单27’前期脱水速率更大,脱水快,收获时含水量更低。中晚熟品种与晚熟品种产量差异不显著,品质差异显著,中晚熟品种籽粒体积质量和淀粉质量分数显著高于晚熟品种,品质相对更好。为保证玉米正常成熟,降低籽粒含水量,提高产量和品质,在哈尔滨地区种植中晚熟品种较为适宜。     

外源海藻糖对低温胁迫下玉米幼苗根系生长及生理特性的影响

以玉米品种"先玉335"为实验材料,采用盆栽培养方法,待幼苗长至三叶一心时进行根系浇注海藻糖处理,海藻糖浓度分别为3、6、9、12、15、18mmol?L~(-1),以清水为对照,在人工智能培养箱昼/夜温度14℃/5℃的低温条件下培养4d,分析低温胁迫下海藻糖对玉米幼苗根系生长、抗氧化酶活性、细胞膜稳定性及渗透调节物质含量的影响。结果显示:根系浇注海藻糖能促进低温胁迫下玉米幼苗根系生长,诱导细胞抗氧化酶活性增加,维持根系细胞膜结构和功能的稳定。与对照相比,12mmol?L~(-1)海藻糖处理的幼苗根长、根表面积和根鲜干重分别增加32.16%、15.87%、41.14%、58.33%;SOD和POD活性分别增加44.16%和62.17%;MDA含量和相对电导率分别降低50.23%和42.53%;脯氨酸和可溶性蛋白含量分别增加81.32%和87.21%。表明根系浇注适宜浓度海藻糖可有效提高玉米幼苗的抗低温能力,通过增强根系抗氧化酶活性,减轻膜损伤,进而缓解低温胁迫对幼苗生长的抑制,且12mmol?L~(-1)的海藻糖溶液根系处理效果最佳。     

不同密度下越冬型黑麦产量形成的光合特性差异

为了探究寒地冬黑麦饲草群体产量形成的光合特性差异,以东农冬黑麦001为材料,采取完全随机设计,设置基本苗为225×10~4株·hm~(-2)(D_1)、275×10~4株·hm~(-2)(D_2)、325×10~4株·hm~(-2)(D_3)、375×10~4株·hm~(-2)(D_4)和425×10~4株·hm~(-2)(D_5)5个密度处理,对比分析各处理主要生育阶段叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数的动态变化过程以及产量的差异。结果表明,黑麦整体叶片叶绿素相对含量在抽穗期达到最大,显著高于其他生育时期,随着密度的增高,叶绿素相对含量减少,花后叶绿素含量SPAD值下降幅度随着密度的增大而增加;各密度黑麦叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度均在开花期达到最大,显著高于其他生育时期。随着密度的增大,光合参数逐渐减小、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))和光化学淬灭系数(qP)逐渐减小,而非光化学淬灭系数(qN)呈增大的趋势。研究得出,越冬型黑麦鲜草产量与干草产量在基本苗为275×10~4株·hm~(-2)时最大,随着密度的增加,黑麦生物产量逐渐降低。表明构建合理群体大小,获得较高花前光合生产能力,是获得寒地冬黑麦高产的基础。     

不同密度下越冬型黑麦产量形成的光合特性差异

为了探究寒地冬黑麦饲草群体产量形成的光合特性差异,以东农冬黑麦001为材料,采取完全随机设计,设置基本苗为225×10⁴株·hm^-2(D₁)、275×10⁴株·hm^-2(D₂)、325×10⁴株·hm^-2(D₃)、375×10⁴株·hm^-2(D₄)和425×10⁴株·hm^-2(D₅)5个密度处理,对比分析各处理主要生育阶段叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数的动态变化过程以及产量的差异。结果表明,黑麦整体叶片叶绿素相对含量在抽穗期达到最大,显著高于其他生育时期,随着密度的增高,叶绿素相对含量减少,花后叶绿素含量SPAD值下降幅度随着密度的增大而增加;各密度黑麦叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度均在开花期达到最大,显著高于其他生育时期。随着密度的增大,光合参数逐渐减小、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学淬灭系数(q_P)逐渐减小,而非光化学淬灭系数(q_N)呈增大的趋势。研究得出,越冬型黑麦鲜草产量与干草产量在基本苗为275×10⁴株·hm^-2时最大,随着密度的增加,黑麦生物产量逐渐降低。表明构建合理群体大小,获得较高花前光合生产能力,是获得寒地冬黑麦高产的基础。     

外源褪黑素对盐碱胁迫下小黑麦种子萌发幼苗生长、抗氧化能力的影响

为了解外源褪黑素对盐碱胁迫条件下小黑麦种子萌发、幼苗生长及抗氧能力的影响,以小黑麦品种东农96026为材料,通过种子萌发试验和水培试验分析了盐碱胁迫(NaCl、NaHCO3摩尔比1∶1混合)条件下外源褪黑素(浓度200μmol·L^-1)添加后,小黑麦种子萌发指标、生长指标、渗透调节物质含量、抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统相关酶活性和物质含量的变化。结果表明,外源褪黑素可显著提高盐碱胁迫条件下小黑麦的种子发芽率、发芽势和发芽指数,增加幼苗地上部分和根系的生物量,提高根系可溶性糖和可溶性蛋白含量。褪黑素可显著增强盐碱胁迫下小黑麦幼苗单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶、抗坏血酸过氧化物酶及谷胱甘肽还原酶活性,提高AsA和GSH含量及AsA/DHA和GSH/GSSG比值。由此说明,外源褪黑素能促进盐碱胁迫下小黑麦种子萌发和幼苗生长,提高渗透调节能力和抗氧化能力,从而有效地缓解盐碱胁迫对小黑麦生长发育的抑制效应。     

外源ABA对低温胁迫下玉米幼苗内源激素含量及Asr1基因表达的调节

脱落酸(ABA)是低温逆境下的重要信号因子,为了探讨外源ABA对低温胁迫下玉米幼苗的生长调节作用,以耐低温玉米品种久龙5号为试验材料,采用不同浓度(5、15、25、35 mg L–1)ABA于玉米三叶一心时喷雾于叶片,并进行低温梯次处理。分析处理后玉米叶片相对电导率、抗氧化酶活性及内源激素ABA、IAA的含量变化,并采用Real-time PCR明确Asr1基因表达水平变化。结果表明,低温胁迫下不同浓度外源ABA处理的玉米叶片相对电导率整体呈上升趋势,SOD和POD活性加强,15 mg L–1和25 mg L–1ABA处理的SOD活性均显著高于未应用ABA处理,玉米內源ABA和IAA合成水平上升,应用ABA后Asr1基因相对表达水平上调,其中5、15和25 mg L–1浓度处理基因表达上调显著。相关分析表明,ABA含量与Asrl基因相对表达量、SOD活性均表现为极显著正相关,与POD活性显著正相关。说明Asr1基因表达受ABA的介导调控,Asr1基因表达量的提升,也促进了内源ABA的合成,抗氧化酶活性加强,提升了应用ABA后玉米的抗低温能力。但外源ABA的介导调控具有一定浓度效应,表现为低促高抑。     

黑龙江玉米主产区不同基因型玉米氮素利用效率分析

为选育氮高效品种,减少氮肥施用量,试验以黑龙江省24个不同基因型玉米品种为材料,采用盆栽方式,在N200 kg·hm~(-2)氮水平下研究抽雄期玉米品种干物质积累、总氮含量、氮素干物质生产效率、氮吸收速率、氮肥利用效率,分析各玉米品种干物质积累及氮利用率特性,为黑龙江省氮高效玉米品种选育和栽培提供理论依据。根据聚类分析结果,将24个不同基因型品种分为低氮高效型(Ⅰ)、低氮中效型(Ⅱ)和低氮低效型(Ⅲ),分别占12.5%,37.5%和50.0%。Ⅰ型品种各项指标均显著高于其他品种。相关分析表明,氮素干物质生产效率与总干重、总氮含量、氮吸收速率呈极显著正相关,与氮肥利用效率呈显著正相关;通径分析表明,氮素干物质生产效率与总干重呈显著相关,总干重对氮素干物质生产效率贡献较大。     

脱落酸对低温胁迫下玉米幼苗生长和光合特性的影响

脱落酸（ABA）是作物生产中广泛应用的一种植物激素。探究ABA对低温胁迫下玉米幼苗光合特性的影响,为阐明低温胁迫下玉米幼苗叶片光合结构的防御保护机制提供理论依据。以玉米品种“久龙5号”为试验材料,采用盆栽试验,探讨了低温胁迫0、2、4、6、8d下不同浓度脱落酸对玉米幼苗生长及光合特性的影响。结果表明,低温胁迫显著抑制玉米幼苗的正常生长,导致SPAD值下降,叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、PSⅡ光化学最大效率（F_v/F_m）和潜在光化学效率（F_v/F_o）水平下降,初始荧光（F_o）显著升高。外源喷施适当浓度的ABA能够显著缓解由低温胁迫导致的玉米叶片P_n、T_r和G_s下降幅度,提高F_v/F_m和F_v/F_o,降低F_o水平。由此可见,外源施加适当浓度的ABA能提高幼苗叶片的光合能力,提高PSⅡ反应中心活性,促进物质积累,提高玉米幼苗的耐冷性。同时,外源施加ABA存在一定的浓度效应,即“低促高抑”。本研究所设计浓度范围中15mg/L ABA浓度对光合抑制缓解效果最显著。     

小黑麦酿造品质受开花期外源GA3调控的研究

为改善小黑麦作为啤酒原料的酿造品质,以小黑麦东农8809和东农95-6654为试验材料,研究开花期外源喷施赤霉素对小黑麦酿造品质的影响,结果表明,田间状态下,开花期穗部外源喷施赤霉素可影响小黑麦制麦特性,并调控酿造品质。当赤霉素喷施浓度为10mg/L、20mg/L时,小黑麦籽粒千粒重最高,显著高于30mg/L处理及对照;外源喷施赤霉素处理后,小黑麦籽粒α-淀粉酶活性提高,这可加快淀粉水解,提高淀粉分解为可发酵糖的能力,从而改善小黑麦的酿造品质。综合本研究结果认为,采用外源喷施赤霉素以改善小黑麦酿造品质是可行的,以20mg/L的赤霉素喷施浓度麦芽质量最高