两个玉米品种维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭对干旱胁迫的响应

【目的】光系统II的非光化学叶绿素荧光淬灭是高等植物响应环境变化最快速的光保护机制,玉米具备叶肉和维管束鞘2种叶绿体结构,本研究通过比较2个玉米品种的光合耐旱能力,探究维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭对玉米耐旱性的意义。【方法】以成单30和仲玉3号2个玉米品种为研究材料,设置土壤相对含水量为70%—80%田间持水量（FWC）（充足浇水,对照）、50%—60% FWC（中度干旱胁迫）和35%—45% FWC（重度干旱胁迫）3个土壤水分梯度处理。测定玉米叶片的水分状况、叶绿素含量、活性氧积累、质膜透性和气体交换等参数;应用叶绿素荧光动力学显微成像观测,比较玉米叶肉和维管束鞘叶绿体的叶绿素荧光参数Fv/Fm和NPQ;通过免疫印迹法,分析玉米叶肉和维管束鞘细胞光系统II亚基S（PsbS）稳态水平的变化差异;采用蓝-绿胶温和电泳分离,检测玉米光系统II蛋白复合体的水平。【结果】干旱胁迫导致叶片气孔导度和蒸腾速率下降,2个玉米品种间没有明显差异。但成单30在重度干旱下表现出更好的水分状况、更低的活性氧损伤以及更高的光合速率。玉米叶肉和维管束鞘叶绿体的NPQ水平及PsbS蛋白含量受干旱诱导明显上升,维管束鞘中的上升更显著,成单30表现尤为突出。不同于仲玉3号光系统II蛋白复合体水平的下降,重度干旱胁迫后,成单30的捕光蛋白三聚体水平在叶肉和维管束鞘细胞中均有所升高。【结论】2个玉米品种的光合机构对干旱胁迫的气孔响应能力相当,但相较仲玉3号,成单30的维管束鞘叶绿体具备更优越的非光化学淬灭能力,这对其更强的非气孔限制的光合耐旱性具有积极意义。     

不同播种深度对玉米出苗的影响

采用盆栽试验,研究四川省丘陵区8个玉米品种在7个不同播种深度处理下的出苗率、出苗时间、幼苗形态特征以及干物质积累量的变化,探讨不同播种深度对玉米出苗的影响。结果表明,随播种深度增加玉米出苗率逐渐下降,出苗时间逐渐延后,其中,播种深度为3、6、9 cm处理平均出苗率分别为91.3%、89.4%和62.1%,在此范围内苗长和中胚轴长逐渐增加,主根长和幼苗整齐度逐渐减小,苗干重和中胚轴干重逐渐增加,根冠比逐渐减小,根干重差异不显著,与玉米出苗率关联度最大的是中胚轴长和中胚轴干重。不同玉米品种对播深的忍耐能力存在一定差异,中单808、成单30和川单418的耐深播能力较强。     

营养生长期持续高温处理对玉米叶片转录组及生化指标的影响

以玉米杂交种郑单958和登海605为材料,通过转录组测序分析玉米营养生长期叶片受热胁迫后基因差异表达、基因功能富集和KEGG通路富集,使用微量法和HPLC法分析叶片中相关生化指标的变化。结果表明,高温胁迫会降低光合作用关键酶二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)和三羧酸循环限速酶柠檬酸合酶(CS)的活力,升高丙二醛(MDA)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA₃)的含量,降低水杨酸(SA)的含量。与常温对照比,玉米营养生长期叶片受热胁迫后,两个品种4个比较组合累计检测到16 996个差异表达的基因,共同差异表达的基因有1 160个。光合作用、细胞代谢、叶绿体膜和质体膜等相关基因的表达会响应热胁迫。     

高温热害对玉米生长发育的影响及研究进展

传统农业对气候变化非常敏感。全球变暖使地表气温升高,导致极端天气频发,并对农业生产造成极大影响,轻则减产,重则绝收。其中,高温和极端高温天气严重威胁粮食作物的安全生产。玉米是三大粮食作物之一,但是目前高温对玉米致灾机理的研究较少,减灾预防措施方面的研究也较少。本文综述了高温对玉米在育性、灌浆、光合、代谢等方面的研究现状,同时简单介绍了外源调节物对作物耐高温能力的影响,为玉米在高温热害方面的研究提供参考依据。     

不同调酸措施对西南山地酸化土壤改良及玉米产量的影响

针对西南山地土壤不断酸化的问题,通过在贵阳、南宁、绵阳和恩施4个试验站开展长期联合定位试验,对比不同调酸措施对土壤改良及玉米增产的综合效应,揭示措施与玉米产量的互作关系,为建立西南山地玉米高产稳产技术体系提供支撑。试验设置农民习惯(A1、CK)、土壤调理剂(A2)、施石灰(A3)、施有机肥(A4)、前作种植绿肥(A5)5个处理。结果表明:(1)4项调酸措施均能显著改善土壤酸化状况,其中A2、A3处理效果最优,pH均比CK提高0.9个单位,A4和A5处理分别提高0.7和0.5个单位;CK处理2019和2020年土壤pH分别比基础土样(2016年)降低了6.7%、7.6%,但A2、A3、A4、A5处理下,2019和2020年土壤pH分别比基础土样(2016年)提高了8.0%、6.7%、2.5%、0.0%和8.1%、7.1%、4.8%、0.3%;而A4处理比CK土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别提高7.4 g/kg、30.2 mg/kg、11.6 mg/kg、53.9 mg/kg,增量显著高于其他处理。(2)从2016～2020年平均产量来看,4项调酸措施中A4处理增产效果最佳,增产率达11.7%。(3)A4处理对玉米株高、穗长、穗粗、穗粒数、千粒重改善最显著。(4)4项调酸措施均提高了各生育期干物质积累量且积累比例在六叶期、吐丝期均高于CK,以A4处理积累量最大。(5)A4、A5处理各生育期的叶面积指数(LAI)与叶绿素含量均高于CK,A3、A4处理的粒叶比高于A2、A5处理。综上,4项调酸措施均能抑制土壤继续酸化的趋势,而施用石灰、调理剂和有机肥还能提高土壤pH,其中前两项措施效果最显著。与其他措施相比,施有机肥除了能改良酸化及培肥土壤以外,还能改善玉米农艺性状、优化库源结构、促进干物质积累,进而实现增产稳产。因此,从调酸、土壤培肥、增产稳产3个角度综合评价,施有机肥是西南山地玉米种植区酸化农田最理想的调酸措施。     

西南地区玉米农作模式的演变与发展

分析西南地区农业分区情况和旱地农作模式发展历程及存在的主要问题,基于现代农业发展和未来农村劳动力变化,以全程、全年、全面机械化农艺农机融合为目标,结合近年的研究与实践,深入讨论旱地三熟改两熟、间套作改贴茬平作的"三全"机械化农作模式构建的可行性和科学性,分析配套建立玉米保墒培肥耕作、精量栽培、多抗高产新品种及农田基础设施建设标准的必要性。     

四川省近36年审定玉米品种主要农艺性状变化趋势

【目的】了解近36年四川省审定玉米品种的基本情况，从年度更替上分析审定玉米品种主要农艺性状变化趋势，为今后四川省玉米育种及生产提供借鉴。【方法】收集整理1985—2020年四川省审定玉米品种的审定数据，对亲本使用情况、主要农艺性状等相关数据进行统计和分析。【结果】36年间产量性状随年度更替上升趋势明显，产量年均增加227.55 kg/hm²;亲本重复使用率为60.1%;品种株高和穗位高年度间呈“W”形上下波动，总体呈显著增加趋势，2003年以后审定品种的株高和穗位高较2002年以前显著提高；穗长、穗行数、行粒数、百粒重、容重、粗淀粉含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量和赖氨酸含量的平均值分别为19.5 cm、16.3行、36.4粒、30.9 g、746.1 g/L、73.06%、9.93%、4.59%、0.30%,部分性状随年度更替呈显著上升或下降的变化趋势。相关分析表明，产量与株高和穗位高呈极显著正相关。【结论】四川省审定的青贮玉米品种和适宜夏播机收的玉米品种偏少，品种选育和审定工作有待加强；四川省审定的玉米品种营养品质较好，但容重偏低，是今后品种改良的重要方向；四川省...