高湿胁迫下热带和温带玉米种质的形态生理应答差异

[目的]探讨高湿胁迫下热带和温带玉米种质在植株形态和生理水平上的应答差异,为玉米耐湿种质的筛选及耐湿品种的培育提供理论依据.[方法]以10份来自热带和温带玉米种质的自交系为材料,采用随机区组设计,以田间正常生长的玉米自交系为对照(CK),在人工气候室进行高湿胁迫处理,胁迫处理10 d后取样测定不同处理玉米自交系的形态指标、生理指标及叶绿素荧光参数.[结果]高湿胁迫下,玉米自交系的株高、可见叶数、总叶面积、茎粗、植株鲜重和根体积均有不同程度的降低,耐湿指数范围分别为0.49~0.99、0.65~1.00、0.56~0.98、0.54~0.96、0.58~0.97和0.60~0.96.叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量较CK也有所降低,其中,叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量的耐湿指数均以自交系SC-3的最大,分别为0.95、0.90和0.95;以自交系TY-36的最小,分别为0.52、0.62和0.72.过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量呈上升趋势,其中POD和SOD活性的耐湿指数以自交系TY-11的最大,分别为1.67和1.73;MDA含量的耐湿指数以TY-36的最大,为1.71;POD活性、SOD活性和MDA含量的耐湿指数均以自交系SC-3的最小,分别为1.03、1.04和1.03.高湿胁迫下玉米自交系的PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII有效光化学量子产量(ΦPSII)和光化学荧光淬灭系数(QP)均较CK有所下降.[结论]不同种质来源的玉米自交系对高湿胁迫存在形态生理应答差异,热带玉米种质的耐湿性高于温带玉米种质,可在热带种质中筛选耐湿玉米种质,培育耐湿玉米品种.     

基于SSR标记构建西南玉米地方品种核心种质的方法

结合地方品种的地理起源和种质特性,以17%的抽样率选取玉米核心品种,用SSR分子标记技术对54个玉米地方品种进行遗传聚类,研究中国西南地区玉米地方品种核心种质的构建方法.结果表明,由9个核心品种构成的核心种质较好地保持了原玉米地方品种群体的遗传变异,42对SSR引物在原玉米地方品种群体和核心种质中分别检测到268、256个等位基因,平均多态信息量分别为0.76和0.73,其评价参数平均数百分率、方差百分率和变异系数可变率分别为10%、10%、83.5%,表明构建的核心种质能较好地代表原种质资源群体.     

基于染色体核型的玉米地方品种聚类分析

以40个西南地区玉米地方品种为材料,通过细胞学鉴定分析其主要核型参数,并采用最长距离法对其进行聚类分析。结果表明,40个玉米地方品种的全组染色体长度、最长染色体长度、最短染色体长度、长度比、平均着丝点指数、平均臂比和核不对称系数平均值分别为89.56μm、5.84μm、2.64μm、2.46、35.62%、1.48和59.06%,其对应变幅分别为61.51~103.82μm、3.62~7.50μm、0.98~4.33μm、1.41~5.21、26.93%~40.33%、1.05~2.43和51.20%~70.90%,其中,17份玉米地方品种存在B染色体;40个玉米地方品种的平均遗传距离为10.05,变幅为3.09~46.57。基于7个核型参数可将40个玉米地方品种在遗传距离15.98处划分为6类,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类分别包含3、9、4、14、8、2个品种。40个玉米地方品种供试材料间存在较大的核型差异,这在细胞水平上表明西南地区玉米地方品种具有丰富的遗传变异。     

玉米地方品种耐旱种质的苗期筛选指标研究

以10个玉米地方品种为材料,通过盆栽试验设置干旱胁迫、正常供水2个处理,研究干旱胁迫下玉米地方品种的苗期形态和生理指标。结果表明,干旱胁迫对玉米地方品种幼苗植株形态和生理有不同程度的不利影响,不同玉米地方品种的耐旱性存在明显差异。不同地方品种的同一植株性状和同一地方品种的不同植株性状的耐旱胁迫指数存在差异。侧根数、叶面积、根体积和植株干重可作为玉米地方品种耐旱种质筛选的形态指标,硝酸还原酶活性和丙二醛含量可作为耐旱种质筛选的生理指标。     

NaCl胁迫对玉米自交系种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]为耐盐玉米自交系的选育和盐渍化土壤的开发利用提供理论依据。[方法]采用室内培养和盆栽试验,以5个骨干玉米自交系为材料,设置高盐（NaCl）和自来水2种处理,研究不同玉米自交系在盐胁迫下的种子萌发和幼苗植株形态变化。[结果]盐胁迫对玉米自交系种子萌发和幼苗植株形态有不同程度的不利影响,不同玉米自交系的耐盐性存在明显的基因型差异。5个自交系种子萌发的耐盐性由高到低依次为＂H92＂、＂A801＂、＂330＂、＂综31＂和＂黄C＂。总体而言,不同自交系的同一形态性状和同一自交系的不同形态性状的耐盐胁迫指数存在差异。[结论]综合分析盐胁迫下5大骨干自交系的形态特性,以＂H92＂的耐盐性最强,可作为耐盐基因型加以选择,＂A801＂和＂综31＂的耐盐性较强,而＂330＂和＂黄C＂对高盐最为敏感。此外,对玉米品种进行耐盐胁迫的遗传改良是可行的。     

低磷胁迫下武陵山区糯玉米地方品种的籽粒产量和营养品质效应

以10个来自武陵山区的糯玉米地方品种为材料,设置不施磷和施磷2个处理,研究其对糯玉米地方品种籽粒产量和营养品质的影响,结果表明,低磷胁迫对糯玉米地方品种籽粒产量、蛋白质和亚油酸含量影响较大。籽粒产量、蛋白质和亚油酸含量可作为筛选耐低磷糯玉米种质的指标。低磷胁迫下籽粒产量与营养品质的相关分析结果表明,育种上培育高产优质耐低磷的糯玉米品种是可行的。     

基于Glb 1基因序列的西南地区玉米地方品种的系统进化

为探讨我国西南地区玉米地方品种Glb 1基因序列多态性,对40份西南地区玉米地方品种的Glb 1基因序列测序,并与Gen Bank中来自普通玉米、小颖玉米、繁茂玉米和摩擦禾的19条同源序列比对。结果表明,来自西南地区四川、重庆、云南和贵州的玉米地方品种分别有35、25、33和25个多态性位点,其遗传多态性分别是小颖玉米的87%、86%、85%和71%,8个种群遗传多态性指数的大小排序为小颖玉米、四川地方品种、重庆地方品种、云南地方品种、贵州地方品种、普通玉米、磨擦禾和繁茂玉米,Tajima’D、FuLi’D和FuLi,F检验表明Glb 1基因是中性进化基因。比较种群间DNA序列的共有多态性和固定差异,玉米地方品种与小颖玉米、繁茂玉米、磨擦禾间存在较高的固定差异和较低的共有多态性。Glb 1基因的系统进化关系及网状关系分析为玉蜀黍属的分类系统提供了佐证,四川玉米地方品种有较高的遗传多态性支持我国玉米由印度经西藏传入四川的论点。     

“两群”主要玉米自交系部分性状的比较研究

研究了国内 80年代和 70年代玉米生产上应用的主要自交系的性状表现 ,利用 6× 13不完全双列杂交模式分析了各性状的一般配合力 (GCA)。结果表明 ,近代玉米自交系自身的籽粒产量、生物学产量、单株叶面积和株型得到了显著改良 ;其余多数穗部性状和叶片功能期也有一定改良。与此同时 ,籽粒产量、生物学产量、单株叶面积等性状的 GCA显著提高 ;部分果穗性状的 GCA有所增加 ,但行粒数、百粒重和雄穗的 GCA降低。部分性状及其 GCA的遗传改良进展对提高近代玉米杂交种的产量潜力、降低种子生产成本都有重要作用。分析认为 ,当前玉米自交系遗传改良在拓宽群体遗传基础的前提下 ,应致力于多性状的协调发展或同步改良以及自交系自身结实性的改良。     

低氮胁迫下三峡库区玉米地方品种的苗期植株形态及生理效应

以10个来自三峡库区的玉米地方品种为材料,通过盆栽实验和设置低氮胁迫处理,研究低氮胁迫下玉米地方品种的苗期植株形态和生理效应.结果表明,低氮胁迫对玉米地方品种幼苗植株形态和生理有不同程度的不利影响,不同玉米地方品种的耐低氮特性存在明显差异.不同地方品种的同一植株性状和同一地方品种的不同植株性状的耐低氮胁迫指数存在差异.侧根数、叶面积、根体积和植株干重可作为玉米地方品种耐低氮种质筛选的形态指标,硝酸还原酶活性和丙二醛含量可作为耐低氮种质筛选的生理指标.此外,三峡库区玉米地方品种中有较丰富的耐低氮种质可供玉米育种利用.     

茎瘤芥表型性状的主成分分析

以来自长江流域的133个茎瘤种质为材料,采用田间试验结合主成分分析方法,分析茎瘤芥种质的表型特性.结果表明,133份茎瘤芥材料的21个农艺、经济性状的总信息量可用8个主成分概括,并能以此对材料进行综合评价.根据聚类分析结果,供试材料可大致分为8类,且有81.20％集中在第Ⅲ、Ⅵ类和第Ⅷ类,说明利用表型性状可以较科学、系统地将茎瘤芥种质进行分类和鉴定,同时表明参试材料遗传基础相对狭窄.