玉米不同基础群体选系籽粒品质性状的组配利用价值评价

采用常规方法从新组配的14个Reid类F1基础群体中选育自交系,对以S4代选系与其三大优势类群10个骨干自交系为测验系组配而成的1 902个测交组合进行田间鉴定,从中筛选出428个优良组合,分析其籽粒淀粉、蛋白质、脂肪和赖氨酸含量及其与基础群体来源和测验系的关系。结果表明:测交组合间上述各品质性状均存在较大差异,含量依次为61.90%～77.22%、7.24%～16.92%、3.23%～6.36%、0.31%～0.50%;选系基础群体、后代选择和测验系的选用均对新选系的评价、筛选优良测交组合起着十分重要的作用;来源于基础群体BP13组合及其与8C204测交组合的淀粉含量最高,为74.07%,BP6群体选系与浚926及BP11群体选系与昌7-2测交组合的蛋白质含量较高,为13.68%和13.01%,BP6群体选系测交组合的平均脂肪含量及BP3选系与L2m测交组合的脂肪含量较高,为5.36%和5.56%,BP6群体选系测交组合的平均赖氨酸含量最高,为0.46%。     

玉米籽粒品质性状的研究进展

介绍了近年来玉米籽粒品质性状与加性遗传、配合力、农艺性状、粒重以及主要品质之间的相关性的研究进展,并提出了对玉米品质性状研究的展望。     

新疆冬小麦品种资源籽粒品质性状分析

为了解新疆冬小麦品种资源的籽粒品质状况,以2017年、2018年2 a收获的133个新疆冬小麦地方品种和50个育成品种为试验材料,对其品质进行全面分析.结果表明,不同年度、不同类型的新疆冬小麦品种的籽粒品质有差异.183个新疆冬小麦品种的籽粒硬度平均为65.27％;蛋白质含量较高,平均为15.85％;湿面筋含量平均为3...     

玉米杂交种果穗不同部位籽粒品质分析

[目的]分析玉米杂交种果穗不同部位籽粒的品质。[方法]以生产上主要推广的郑单958、浚单18、豫单2001和豫单2002共4个玉米品种为材料,应用近红外光谱分析方法分析不同品种玉米不同部位籽粒粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸含量。[结果]玉米果穗不同部位的品质含量存在一定差异,4个杂交种果穗上部、中部、下部的蛋白质和赖氨酸含量依次增高。其中,浚单18和豫单2001的粗淀粉含量变化趋势是中部最高,其次是上部,下部最低;郑单958和豫单2002的粗淀粉含量则高低依次为上部、中部和下部;杂交种果穗不同部位的蛋白质含量和赖氨酸含量变化一致,上部（中部（下部;粗脂肪含量的变化没有规律。[结论]为今后推广高品质的玉米新品种提供了参考依据。     

不同授粉方式下玉米籽粒品质性状的QTL定位

【目的】对不同授粉方式下玉米籽粒品质性状进行QTL定位,揭示授粉方式对玉米籽粒品质性状的影响,为玉米籽粒品质遗传改良和分子育种提供理论基础。【方法】以优良玉米自交系KA105和KB020及用其构建的201个F_5∶6重组自交系（RILs）群体为试验材料,于2019年在陕西榆林、汉中和杨凌3个地点种植。收集榆林、汉中的开放授粉果穗和汉中、杨凌的自交授粉果穗,开展玉米蛋白质、油分、淀粉、纤维等籽粒品质性状遗传分析,采用完备区间作图法（ICIM）对品质性状进行QTL检测。【结果】玉米RILs群体的蛋白质、油分、淀粉和纤维含量在两种授粉方式下存在差异,开放授粉下的蛋白质和纤维含量极显著低于自交授粉,油分和淀粉含量极显著高于自交授粉。方差分析结果显示,两种授粉方式下各品质性状在不同家系和环境间整体差异显著。相关性分析表明,开放授粉下玉米RILs群体籽粒品质性状含量与其对应的自交授粉下籽粒品质性状含量表现出极显著正相关,且蛋白质含量与淀粉含量呈极显著负相关,与纤维含量呈极显著正相关。共检测到16个QTL,其中开放授粉条件下检测到6个QTL,单个QTL解释的表型变异介于5.84%～14.56%;自交授粉条件下检测到 10个QTL位点,可解释5.69%～14.70%的表型变异。【结论】在两种授粉方式下能同时检测到2个与蛋白质含量相关的QTL（qPro9-1和qPro10）,两种授粉方式下在10号染色体上的临近位置各检测到1个淀粉含量相关QTL（qOSta10-1和qSSta10-2）,在开放授粉和自交授粉条件下各检测到1个纤维素含量相关特异QTL,分别检测到2个和3个与油分含量相关的QTL。     

玉米初级作图群体的籽粒性状遗传效应分析

以玉米自交系综3和衡白522的F2∶3家系为材料,通过一年两点的田间试验,研究了6个籽粒产量相关性状的遗传特点。结果表明,所调查的6个性状中,广义遗传力在两点最高的为穗行数和穗粗,其次为行粒数、穗粒重、穗重、穗长。F1代中亲优势和超亲优势的强弱依次为穗粒重、穗重、行粒数、穗长、穗行数和穗粗。F2∶3家系表现出明显的自交衰退现象。穗粒重的变异系数最高,其次分别为穗重、行粒数、穗长、穗行数和穗粗。穗粒重与穗长、穗粗、穗行数和行粒数均存在极显著正相关关系;行粒数对穗粒重的促进作用更明显。利用籽粒各性状之间的相关关系,可以为正确估算靶基因表型值、精细定位和克隆基因提供参考。     

不同控释肥对夏玉米籽粒品质的影响

在大田条件下研究树脂包膜控释肥(CRF)和硫包膜控释肥(SCF)对夏玉米籽粒品质的影响。结果表明,在相同施肥量(N、P、K量相同)情况下,控释肥CRFⅢ(1 428 kg/hm2)和SCFⅢ(1 668 kg/hm2)及其减量25%处理的CRFⅡ和SCFⅡ处理的玉米籽粒的粗蛋白和可溶性糖含量和产量都显著高于等量普通复合肥(CCF,1 260 kg/hm2)处理,控释肥减量50%各处理的营养成分含量仍与普通肥处理无显著差异。对于淀粉的含量,施肥量少的处理要高于施肥量多的处理,但差异不显著,产量则施肥量多的处理高。施肥处理的淀粉支/直比都要高于CK,控释肥与普通肥的处理间差异均未达到显著水平,表明施用控释肥能提高和改善玉米品质。     

不同品种玉米籽粒发育与品质动态差异性

以3个糯玉米品种和1个甜糯玉米品种为试验材料,比较不同品种籽粒发育和品质动态特征。研究结果表明,不同糯玉米品种的籽粒鲜质量、灌浆速率、蛋白质含量动态变化存在明显差异,而鲜穗长、鲜穗粗、籽粒含水量、淀粉含量、可溶性总糖含量的动态变化基本一致,且同期含量非常接近。以授粉后24 d为节点,前期糯玉米籽粒鲜质量、淀粉含量增加速度快,灌浆速率高,后期增加速度慢。甜糯玉米同一时期的含水量、可溶性总糖含量均高于糯玉米,淀粉含量低于糯玉米,蛋白质含量的变化动态与糯玉米相近。     

不同地区玉米材料籽粒品质分析

利用近红外分析仪,对山西17份、陕西28份、甘肃17份、河北25份等四个地区玉米育种材料的蛋白质、淀粉含量进行测定和比较以及百粒重的测定,结果表明:玉米品质不仅与材料本身有关,而且与地区有一定的相关性.甘肃地区玉米品种的淀粉平均含量为最高,达到了74.87%.在选择高淀粉玉米的亲本或自交系的培育上应从甘肃玉米材料中选取.而山西地区玉米材料的蛋白质平均含量都比其它省份高.百粒重与蛋白质、淀粉含量均呈正相关,表明提高蛋白质与淀粉的含量可以提高籽粒的百粒重.     

不同遗传背景玉米自交系子粒主要营养品质的变异性分析

对包括玉米自选系在内的192份玉米自交系的子粒品质进行分析.结果表明,玉米自选系的粗蛋白、赖氨酸平均含量为115.47,3.80 g.kg-1,分别高于常用自交系0.426%和0.023%,淀粉含量673.54 g.kg-1,低于常用自交系1.343%;所有自交系子粒的粗蛋白与赖氨酸含量呈显著正相关(r=0.780),两者都与淀粉含量呈显著的负相关;自选系中群体M粗蛋白含量和赖氨酸含量最高,群体Z 508和Z 512淀粉含量最高,可分别作为高蛋白和高淀粉品种选育的亲本材料.     

夏玉米机械粒收质量影响因素分析

【目的】机械粒收是玉米生产的发展方向,收获质量是影响其推广应用的主要因素。中国玉米机械粒收还处于起步阶段,目前在西北和东北等春播玉米区推广应用面积较大,黄淮海夏播玉米区正在积极开展试验示范。本研究通过分析黄淮海夏玉米机械粒收质量及其影响因素,为该技术的推广应用提供支持。【方法】2013—2015年累计选用了23个玉米品种,在黄淮海典型代表区河南新乡开展试验研究。2013年和2015年在收获期分别进行2次机械收获,2014年1次机械收获。收获当天测定各个品种的收获前籽粒含水率,并调查测产。机械收获后从机仓随机取一定量籽粒样品,立即测定收获后籽粒含水率,然后手工分拣样品,测定籽粒破碎率和杂质率;收获后,在田间选取3个代表性样区,调查落穗损失和落粒损失。【结果】2013—2015年,籽粒破碎率共调查131个样点,结果显示,收获时玉米籽粒含水率在20.80%—41.08%,籽粒破碎率变幅为4.98%—41.36%,籽粒破碎率随着籽粒含水率的提高明显升高;破碎率低于8%的有38个样点,占比29.01%,籽粒含水率低于26.92%时,收获的玉米籽粒能够满足破碎率8%以下的要求。机收杂质率共调查134个样点,杂质率0.37%—5.28%,杂质率低于3%的样点有107个,占比79.85%,杂质率也随着籽粒含水率的升高而增加;2013—2014年,籽粒含水率低于28.27%时,杂质率能够低于3%的国家标准;2015年收获时籽粒含水率虽然较高,但杂质率均在3%以下。田间损失率共调查108个样点,变幅为0.18%—2.85%(落穗率和落粒率),均能满足国家标准,损失率不是影响机械收获质量的限制因素。在本试验条件下,籽粒含水率低于26.92%时,破碎率和杂质率分别低于8%和3%,田间损失率也符合国家标准,能够满足机械粒收质量要求。研究还发现,籽粒含水率相近的不同品种之间,机械收获的破碎率和杂质率也存在显著差异,表明品种固有的理化特性对机械收获质量也有影响。【结论】收获时的籽粒含水率是影响机械粒收质量的关键因素,在相同籽粒含水率条件下,品种之间收获质量表现出显著差异。由于年际间热量等条件的不同,收获时的籽粒含水率存在一定幅度的变动,但通过选择适宜品种、科学安排播种和收获时间,以河南新乡为代表的黄淮海夏玉米区完全能够保证玉米机械粒收质量。     

不同生育期盐碱胁迫对玉米子粒品质的影响

研究不同生育期盐碱胁迫对玉米产量和品质的影响,为指导盐碱化地区的农业生产提供理论参考依据.以两种基因型玉米德美亚1号(耐盐碱型)和长丰1号(盐碱敏感型)为试验材料,采用盆栽法,分别在苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期4个时期对玉米进行中性盐(NaCl和Na2SO4)与碱性盐(NaHCO3和Na2CO3)胁迫处理,于成熟期采样分别测定子粒中可溶性蛋白、可溶性糖、总淀粉的含量.结果表明,两玉米品种拔节期进行NaCl处理的可溶性蛋白含量达到最大值,并且,不同生育期进行的盐碱胁迫处理使得子粒中可溶性蛋白的含量均高于对照组;苗期进行NaHCO3处理的可溶糖含量达到最大值;抽雄期进行Na2CO3处理的总淀粉含量达到最大值;玉米在不同生育期对不同盐碱胁迫的敏感程度不同,从而影响着玉米子粒的各项生理指标的变化.     

高油玉米与普通玉米品质形成及相关酶活性的差异

在大田条件下,研究了高油玉米(HE-2)和普通玉米(浚单20号)子粒品质形成及相关酶活性的差异.结果表明,普通玉米子粒的脂肪和蛋白质含量显著低于高油玉米,叶片和子粒中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、酸性磷酸酯酶(ACP)活性也均低于高油玉米,而普通玉米子粒中转化酶活性和淀粉含量显著高于高油玉米.     

收获期对玉米籽粒含水率及籽粒机收质量的影响

籽粒机收是我国玉米生产发展的趋势和方向,选用熟期适宜、抗倒性好、脱水快的玉米品种并农机农艺结合、良种良法配套是实现玉米籽粒机收的技术途径。选用以耐密抗倒伏、早熟脱水快的玉米骨干自交系京2416为父本组配选育并通过国审的3个早熟耐密玉米新品种京农科728、MC812、MC121,以及郑单958、先玉335两大主导品种,在黄淮北部夏播区北京通州开展籽粒机收试验,设置生理成熟期（H1）及生理成熟后5（H2）、10（H3）、15（H4）、20（H5）d共5个机收籽粒收获期处理,研究并明确了收获期对不同玉米品种籽粒含水率及籽粒机收质量的影响,为黄淮北部夏播区机收籽粒玉米品种选择和适期机收提供指导。结果表明：①参试玉米品种京农科728、MC812、MC121、先玉335和郑单958夏播出苗至成熟分别为101、106、105、111、113 d。②H1、H2、H3、H4、H5五个不同收获期条件下,籽粒含水率平均为31.2%、29.4%、27.6%、26.0%、244%;不同品种生理成熟后的籽粒平均脱水速率差异显著,表现为京农科728 [0.039%·(℃·d) ^-1]＞MC812 [0.037%·(℃·d) ^-1]＞MC121 [0.032%·(℃·d) ^-1]＞先玉335 [0.031%·(℃·d) ^-1]＞郑单958 [0.026%·(℃·d) ^-1]。③H1、H2、H3、H4、H5五个收获期,籽粒破碎率平均为7.4%、6.8%、6.2%、5.4%、5.0%,杂质率平均为1.2%、1.0%、0.8%、06%、0.6%,落粒率平均为3.7%、3.4%、3.3%、3.3%、3.1%;在H4收获期,早熟品种京农科728、MC812和MC121的籽粒破碎率、杂质率和落粒率均达到国家机收标准,而郑单958和先玉335因籽粒破碎率高不适宜机收籽粒。④相关性分析表明,籽粒含水率与破碎率、杂质率和落粒率均极显著正相关,落粒率与破损率和杂质率极显著正相关。由此说明,收获期是影响玉米籽粒含水率和籽粒机收质量特别是籽粒破碎率的重要因素,在黄淮北部夏播区选择早熟、脱水快、收获时籽粒含水率低的品种以及适期收获是实现玉米籽粒机收的关键;京农科728、MC812和MC121熟期早、脱水快,在黄淮北部6月15日夏播条件下生理成熟后15 d即可机收籽粒,而郑单958和先玉335熟期偏长且后期脱水相对较慢,在黄淮北部夏播区不宜机收籽粒。     

收获期对玉米籽粒含水率及籽粒机收质量的影响

籽粒机收是我国玉米生产发展的趋势和方向,选用熟期适宜、抗倒性好、脱水快的玉米品种并农机农艺结合、良种良法配套是实现玉米籽粒机收的技术途径。选用以耐密抗倒伏、早熟脱水快的玉米骨干自交系京2416为父本组配选育并通过国审的3个早熟耐密玉米新品种京农科728、MC812、MC121,以及郑单958、先玉335两大主导品种,在黄淮北部夏播区北京通州开展籽粒机收试验,设置生理成熟期（H1）及生理成熟后5（H2）、10（H3）、15（H4）、20（H5）d共5个机收籽粒收获期处理,研究并明确了收获期对不同玉米品种籽粒含水率及籽粒机收质量的影响,为黄淮北部夏播区机收籽粒玉米品种选择和适期机收提供指导。结果表明：①参试玉米品种京农科728、MC812、MC121、先玉335和郑单958夏播出苗至成熟分别为101、106、105、111、113 d。②H1、H2、H3、H4、H5五个不同收获期条件下,籽粒含水率平均为31.2%、29.4%、27.6%、26.0%、244%;不同品种生理成熟后的籽粒平均脱水速率差异显著,表现为京农科728 [0.039%·(℃·d) ^-1]＞MC812 [0.037%·(℃·d) ^-1]＞MC121 [0.032%·(℃·d) ^-1]＞先玉335 [0.031%·(℃·d) ^-1]＞郑单958 [0.026%·(℃·d) ^-1]。③H1、H2、H3、H4、H5五个收获期,籽粒破碎率平均为7.4%、6.8%、6.2%、5.4%、5.0%,杂质率平均为1.2%、1.0%、0.8%、06%、0.6%,落粒率平均为3.7%、3.4%、3.3%、3.3%、3.1%;在H4收获期,早熟品种京农科728、MC812和MC121的籽粒破碎率、杂质率和落粒率均达到国家机收标准,而郑单958和先玉335因籽粒破碎率高不适宜机收籽粒。④相关性分析表明,籽粒含水率与破碎率、杂质率和落粒率均极显著正相关,落粒率与破损率和杂质率极显著正相关。由此说明,收获期是影响玉米籽粒含水率和籽粒机收质量特别是籽粒破碎率的重要因素,在黄淮北部夏播区选择早熟、脱水快、收获时籽粒含水率低的品种以及适期收获是实现玉米籽粒机收的关键;京农科728、MC812和MC121熟期早、脱水快,在黄淮北部6月15日夏播条件下生理成熟后15 d即可机收籽粒,而郑单958和先玉335熟期偏长且后期脱水相对较慢,在黄淮北部夏播区不宜机收籽粒。     

淹水胁迫对夏玉米籽粒灌浆特性和品质的影响

【目的】探讨气候变化下持续降雨造成的大田淹水对夏玉米籽粒灌浆特性和品质的可能影响。【方法】以登海605（DH605）和郑单958（ZD958）为试验材料,设置大田淹水时期（三叶期、拔节期、开花后10 d）和淹水持续时间（淹水3 d和6 d）处理,分析夏玉米籽粒干重和体积的增长、籽粒灌浆参数、籽粒粗脂肪、粗蛋白、总淀粉含量、支/直比值以及可溶性总糖和蔗糖含量等指标的变化。【结果】淹水胁迫后籽粒干重增长速率降低,籽粒灌浆参数减小,且三叶期淹水6 d下影响最大,DH605和ZD958到达最大灌浆速率时的天数（Tmax）、最大灌浆速率（Gmax）、灌浆速率最大时的生长量（Wmax）和籽粒灌浆活跃期（P）较对照分别下降 25.18%、18.44%、48.21%、36.45%和18.18%、1.69%、32.68%、31.80%;两品种淹水后均空秆率增加,穗粒数和千粒重显著降低,产量下降,减产幅度表现为三叶期淹水＞拔节期淹水＞开花后10 d淹水,淹水6 d＞淹水3 d;淹水下籽粒粗蛋白、总淀粉、可溶性总糖和蔗糖含量显著降低;支链淀粉含量显著降低,但直链淀粉含量有所升高,因而支/直比值降低;淹水后籽粒中粗脂肪含量显著提高,三叶期淹水6 d造成的影响最显著,两品种较对照分别提高了49.08%和33.08%。【结论】淹水胁迫显著降低了夏玉米籽粒最大灌浆速率及灌浆速率最大时的生长量,抑制了籽粒灌浆,严重影响籽粒干物质的积累,导致夏玉米产量显著下降;淹水胁迫降低了籽粒可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量,淹水胁迫后籽粒粗蛋白含量和支/直比值也显著降低,而粗脂肪含量显著提高;三叶期淹水对其影响最显著,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水的影响较小,其影响随淹水胁迫时间的延长而加剧。     

不同杂种优势群玉米籽粒灌浆速率分析

【目的】研究不同杂种优势群玉米自交系籽粒灌浆速率的特性,筛选灌浆速率快的自交系,为高产玉米杂交种的选育提供借鉴。【方法】采用烘干法测定173份玉米自交系在授粉后10、20、30和40 d籽粒灌浆速率以及6个相关性状。应用SAS软件对灌浆速率在年际、自交系、取样时间、重复、年际×自交系、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间进行联合方差分析。应用SPSS软件对灌浆速率及其相关性状如10、20、30和40 d苞叶的含水率、苞叶数、40 d穗轴含水率、穗轴长、穗轴粗及40 d籽粒含水率进行相关分析。利用均匀覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对试验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4软件分析其群体结构。对不同杂种优势群平均籽粒灌浆速率进行方差分析,并筛选出各个群中籽粒灌浆速率快的自交系。【结果】表型分析结果表明,在P=0.01水平上,籽粒灌浆速率在不同年际、自交系、取样时间、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间上存在极显著差异,而重复、年际×自交系间差异不显著。通过对不同自交系籽粒灌浆速率与其相关性状间相关分析,发现10 d籽粒的灌浆速率与20 d的灌浆速率在0.01水平上达到了极显著的正相关（0.515）,与40 d的灌浆速率和籽粒的含水率在0.01水平上达到了极显著的负相关（-0.198,-0.228）;20 d的籽粒灌浆速率只与40 d籽粒含水率在0.05水平上达到了显著的负相关;在授粉后30和40 d,籽粒的灌浆速率与40 d穗轴的含水率、穗轴粗以及40 d籽粒的含水率、30和40 d苞叶含水率在0.01水平上达到了极显著正相关,30 d籽粒的灌浆速率与10 d苞叶含水率达到了显著正相关;40 d籽粒的灌浆速率与20 d苞叶的含水率达到了显著地正相关。群体结构分析表明,参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群。兰卡斯特和塘四平头群在0.05水平上没有显著差异;瑞德、P群和旅大红骨群间同样不存在显著差异（P=0.05）;而兰卡斯特、塘四平头群与瑞德、P群、旅大红骨群间则存在显著差异。对各群内自交系间进行多重比较,各群内自交系间灌浆速率在0.05水平上差异均不显著。试验共筛选到33个灌浆速率高于0.8 g•100 grain-1•d-1的自交系,其中瑞德群有13个,P群、旅大红骨、兰卡斯特、塘四平头群分别有9、6、3、2个自交系。【结论】不同玉米自交系籽粒灌浆速率存在较大差异,杂种优势群间的灌浆速率变化节奏不同,P群、旅大红骨、瑞德的表现快-快-慢的节奏,兰卡斯特、塘四平头的表现快-慢-慢的节奏。     

植物生长调节剂对玉米籽粒灌浆特性及粒重的影响

目的研究不同生长调节剂对玉米籽粒灌浆特性及粒重的影响。方法以巡天969为材料,采用Richard生长曲线方程对不同生长调节剂作用下玉米籽粒灌浆过程进行拟合,研究籽粒干物质、灌浆速率及粒重的动态变化。结果结果表明:不同生长调节剂处理下,玉米籽粒干重均呈"S"型曲线增长,Richard方程决定系数r均在99.97~99.98之间,达到极显著水平,拟合效果较好;籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率是影响粒重的2个主要因素;灌浆持续期长短是影响不同品种粒重的1个因素。结论生长调节剂玉黄金处理能显著增加籽粒干重,提高灌浆速率,延长灌浆持续时间,改善籽粒灌浆参数,达到增加粒重的目的。