玉米穗部性状的基因效应分析

由８个亲本组成的双列杂交试验,分析了穗长、穗粗、穗行数、百粒重、单株籽粒产量的基因效应。Ｗｒ／Ｖｒ和Ｄ、Ｈ、（Ｈ／Ｄ）分析表明,除单株产量存在显著的上位性,不符合加性—显性模型外,其余４个性状均符合加性—显性模型。穗粗、穗行数以加性效应为主,穗长、百粒重、单株产量显性效应和上位性起主要作用;穗粗隐性基因为增效,显性基因为减效,其余性状均为显性基因增效,隐性基因减效;穗长、穗粗、穗行数的狭义遗传力较高为５０．８％～８７．９％,百粒重、单株产量较低为２１％左右;平均杂种优势效应按强弱顺序是单株产量＞百粒重＞穗长＞穗粗＞穗行数。     

不同类型玉米品种产量与穗部性状的相关性分析

为了明确不同耐密型玉米品种农艺性状与产量的关系,对玉米产量与穗部性状进行相关性分析。结果表明:(1)产量与百粒重、单穗粒重、秃尖长及出籽率均呈极显著正相关;穗行数与产量呈极显著负相关。偏相关分析中单穗粒重、出籽率和百粒重对产量影响较大,但相关性不显著。(2)单穗粒重与行粒数相关系数最大。(3)天农9号相关性分析中,穗粗、单穗粒重和百粒重对产量影响较大,品种改良时优先选择大粒组合;太玉339产量受秃尖长影响最大,其次是出籽率和穗行数,品种改良时优先选择穗行数多的组合;太玉803产量受穗长、穗行数和出籽率影响较大,品种改良时可以优先选择果穗长和穗行数多的组合。(4)不同种植密度下,单穗粒重是决定产量的最主要因素,百粒重和穗长都对产量有显著影响;中密度时还可通过提高脱水速率和增加行粒数提高产量;高密度时还可通过增大出籽率提高产量。     

旱地不同玉米品种穗部性状与产量关系的综合分析

对45个玉米杂交种的8个穗部性状指标与产量之间的关系进行综合分析,结果表明:单株粒重和千粒重与产量之间呈显著正相关。各穗部性状对产量的直接贡献依次为:单株粒重、行粒数、穗长、千粒重、秃尖长、出子率、穗行数、穗粗。单株粒重对产量的直接效应最大。行粒数在直接对产量负向效应中表现最高,行粒数、千粒重、穗行数和穗粗都是通过单株粒重间接对产量产生影响。聚类分析结果表明,第3类单株粒重较高,其他穗部性状之间较协调,产量表现最高。综上所述,旱地条件下,选择高产玉米品种应该首先关注品种的单株生产能力,在此基础上兼顾行粒数、千粒重、穗行数和穗粗等性状。     

玉米抗倒能力的差异及倒伏对穗部性状的影响

通过对贵州省玉米区试(A、B、商业组)品种遇大风雨袭击后的表现进行分析，认为品种间抗倒能力存在真实差异，乳熟期倒伏主要是对百粒重和单穗粒重影响，倒伏时间愈早对穗部性状的影响就愈大。     

不同密度下玉米穗部性状与产量的相关性分析

选择当地主推的3个玉米品种为试验对象,在3种不同种植密度下,分析穗部农艺性状和产量的相关性。试验结果表明,随密度增加,产量随之增加;行粒数、穗长、穗行数、秃尖长对产量的影响最明显,百粒重对产量的影响次之。穗粗与产量不相关。说明在适当增加密度的情况下,增加行粒数、穗长等穗部性状提高玉米产量是可行的。     

美国BSSS玉米群体穗部性状分析

为筛选优良种质资源,拓宽玉米的遗传基础,对引进的美国BSSS玉米群体中143个单株的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重等性状及其与穗粒重的关系进行了相关分析.各性状均分离出优于对照自交系掖478的群体单株,其中穗粒重优于对照的占79.24％.选择到各性状均优于对照的群体单株15株.行粒数和千粒重对单株产量的直接作用为较大正效应,穗行数通过行粒数对单株产量的间接作用为较大正效应.因此,在BSSS玉米群体中选择行粒数偏多,千粒重偏重,穗行数适当偏多的后代,更有可能选育到丰产性好的种质资源.     

玉米杂交种穗部产量性状灰色关联度分析

应用灰色关联度分析方法,对玉米杂交种穗部产量性状间的相关性进行了分析。结果表明:与玉米杂交种单穗粒重最为相关的性状是穗粒数,与单穗粒重关联度高的还有穗长、行粒数、粒深等,而其他几个穗部性状如轴粗、穗行数、穗粗、百粒重、秃尖、粒厚等与其关联度也较高。玉米杂交种穗部产量性状间具有复杂的相互关系。     

基于穗部和籽粒相关性状的玉米杂种优势利用和研究

为了更好地利用玉米杂种优势,以国审玉米品种伟育618及其双亲为试验材料,对穗部性状和籽粒性状进行调查,计算各性状的遗传力和遗传效应,同时计算F₁杂种优势指数、相对杂种优势、中亲优势和超亲优势。结果表明,轴粗、穗行数、穗粗的遗传力较高,行粒数、穗长的遗传力较低;从遗传效应来看,除粒厚外,其余穗部性状和籽粒性状均表现为超显性效应,说明在选育穗部性状及籽粒性状等优良的杂交种时,更应该对双亲的轴粗、穗行数、穗粗等遗传力高的性状进行选择。除考虑父母本的穗部性状和籽粒性状外,还要考虑双亲间的杂种优势。对各性状间的杂种优势进行比较,穗重和穗粒重的中亲优势和超亲优势均高于其他性状,穗部性状杂种优势的平均值大于籽粒性状,因此,在玉米杂交种的选育过程中,穗重和穗粒重也是重要的选择依据。对遗传效应和杂种优势的分析表明,与籽粒性状相比,对玉米穗部性状的选择相对来说更为重要。     

农田土壤养分变化与玉米穗部性状及产量的关系

（西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100）     

不同密度下玉米穗部性状的QTL分析

为研究玉米穗部性状对不同种植密度的遗传响应,以郑58和HD568为亲本构建的220个重组自交系群体为材料,于2014年春、2014年冬及2015年春分别在北京和海南进行3个种植密度的田间试验,调查玉米穗长、穗粗、穗行数和行粒数等表型性状。利用SAS软件计算穗部性状的最优线性无偏估计值(BLUP),并采用完备区间作图法进行QTL定位。结果表明,在3个种植密度下共检测到42个QTL,单个QTL可解释4.20%~14.07%的表型变异。3个种植密度下同时检测到位于第2染色体上控制穗行数的QTL。2个种植密度下同时检测到4个与穗粗、穗行数和行粒数有关的QTL,其中第4染色体上1个与穗行数有关的主效QTL,在低、中种植密度下可分别解释表型变异的10.88%和14.07%。此外,在第2、4和9染色体上检测到3个同时调控不同穗部性状的QTL。研究结果表明玉米穗部性状在不同种植密度下的遗传调控发生变化,在不同密度下共同检测到的稳定QTL可应用于精细定位或开发玉米耐密性分子标记用于辅助育种。     

自然降水条件下播期对玉米品种的影响

本文通过对15个品种在自然降水条件下种植的研究发现,品种间播期影响差异明显。4月20日前后播种与一个月后播种,生育期一般相差20天左右,早播一般会导致抽雄至吐丝间隔（ASI）延长,品种间差异明显,京单28等品种变化较小,有利于授粉结实。4月底5月初播种,对多数品种产量最为有利。京单28、ZX584等品种播期适应性较好,无论春播还是夏播的各个播期,生长均比较良好。京科521、农大95、农大86在4月20日前后播种优势更为明显。     

播种期对玉米外观品质和营养品质的效应研究

为了研究播种期对玉米外观品质和营养品质的影响,分析这两类品质之间的相关性,探讨利用外观品质预测营养品质的可能性。在黄土高原山西省春播中晚熟玉米生态区田间自然条件下,以‘强盛49’和‘屯玉6号’为材料,借助现代图像处理技术获取外观品质,借助现代近红外技术获取营养品质。结果表明：播种期明显影响了玉米的外观品质,适期（第3期）播种的籽粒饱满度指数最高,提前或者推迟的时间越长,饱满度越差;容重的播期主效显著,呈单峰曲线,峰值出现在第4期;物质密度主要受品种影响。玉米营养品质受播种期的影响强烈,适期（第3期）播种的蛋白质含量明显高于其他播期;‘强盛49’的淀粉随播期出现递增趋势;‘强盛49’前3期播种的脂肪含量高于后3期,‘屯玉6号’变幅更大,但是却没有明显规律。粒长、籽粒面积、矩形度和单粒重与淀粉含量呈显著负相关;矩形度与脂肪含量呈极显著正相关。蛋白质含量与淀粉含量呈极显著负相关,与脂肪含量呈极显著正相关。因此,要想获得较高的籽粒品质,可以通过调节播期来实现。     

不同生态区及播期对玉米籽粒灌浆的影响

以山东品种掖单22和新疆品种Sc704分别在新疆石河子和山东泰安两个生态区，分三个时期播种(2000年4月10日、5月10日和6月10日)，以研究生态区及播期对籽粒灌浆的影响.结果表明，在不同的生态区，分期播种对籽粒灌浆的影响不同.在新疆石河子地区，随着播种期的推迟，玉米籽粒灌浆的进程变慢，持续时间延长，灌浆速率下降，粒重     

基于土壤温度的春玉米适宜播种指标及播种期分析

为确定适宜的春玉米播种期,合理安排春播生产,利用内蒙古1961—2016年气象资料和玉米主产区农业气象观测资料,采用数理统计方法,分析了56年地温和霜冻变化规律,并以10 cm地温稳定通过8℃、9℃、10℃、11℃、12℃初日分别作为玉米播种指标,通过计算不同界限温度下玉米出苗后霜冻概率阈值,确定适宜的玉米播种指标和播种期。结果表明,56年来内蒙古地区10 cm地温稳定通过8℃初日大部地区提前2~20天,玉米春季霜冻结束日期提前3~20天;适宜采用10 cm地温稳定通过8℃初日作为玉米播种指标的地区有扎兰屯市、突泉县、松山区和准格尔旗,科尔沁区适宜采用9℃初日,土默特左旗和临河区适宜采用11℃初日,凉城县适宜采用12℃初日作为玉米播种指标;根据适宜土壤温度指标计算出内蒙古各地区春玉米适宜播种期在4月6日—5月3日,比目前的实际播种期普遍提前8~22天,可以适当选择生育期略长的玉米品种。     

不同播期玉米覆膜直播对产量的影响

玉米覆膜直播省工,增加土壤温度,保蓄水分,增加玉米抗旱能力。通过不同播期试验得出,在福泉市4月4日播种获得的产量最高。     

内陆河流域不同播期对春玉米土壤温度及生物量的影响

土壤温度是限制玉米高产的主要环境因子,为了寻求合理的播种时间,使玉米生长发育处于适宜的土壤温度环境中,从而保证干物质的积累和产量的形成。通过在内陆河流域代表区域武威开展不同播期对大田地膜春玉米进行试验,采用全生育期连续定点观测春玉米发育期、产量结构和20 cm、40 cm两个深度的土壤温度变化,分析了不同播期对春玉米生物量和土壤温度的影响。结果表明：营养生长期不同播期处理各层次地温均随生育进程的推进呈逐渐升高的趋势,拔节之后即进入生殖生长期,地温呈降低趋势。第二播期（4月20日）生长状况好,干物质累积量高,尤其是乳熟期和成熟期差异明显(P<0.05)。第二期产量构成优于第三期（4月30日）和第一期（4月10日）。第二播期处理,可以在苗期获得较高的地温,土壤增温明显,而在拔节期以后可保证适当较低的温度,从而保证干物质积累时间和产量结构的形成,是当地最适宜的地膜春玉米播种期。第一播期生物量则表现最差,说明正常情况下作物适当提前播期,延长生长期的做法在玉米的生产上是有一定风险的。     

播期对糯玉米籽粒产量及品质的影响

为满足农户对糯玉米种植的不同需求,探讨山西中晚熟地区播期对糯玉米产量与品质的影响。以晋糯18和晋糯20为试验材料,4月26日-7月5日,设置6个播期处理,研究其对产量、穗长、百粒重、穗粒重及籽粒蛋白质、淀粉、粗纤维素及赖氨酸相对含量的影响。结果表明,播期与品种对糯玉米产量及品质都有显著影响。其中B3播期（5月24日）处理下2个糯玉米品种产量、穗长、百粒重及穗粒重都高于其他播期处理,说明糯玉米适宜在小满前后播种。提前播期有利于籽粒蛋白质、赖氨酸相对含量的提高,而推迟播期降低籽粒粗纤维素、赖氨酸相对含量。B1与B6播期下籽粒淀粉相对含量低于其他播期,且B4、B5播期下籽粒淀粉相对含量高于其他播期。说明适当推迟播期有利于籽粒淀粉相对含量的提高,但过早或过迟播种均显著降低籽粒淀粉含量。糯玉米籽粒中粗纤维素含量与品种遗传背景密切相关,且推迟播种后品种差异对籽粒淀粉含量的影响降低。通过相关性分析发现积温、降水量与产量、穗粒重以及赖氨酸相对含量均达到极显著正相关关系,与穗长、百粒重均达到显著正相关关系,说明播期对产量性状及籽粒赖氨酸相对含量有显著影响。在山西中晚熟地区糯玉米在小满前后播种时产量最高,适当提前有利于籽粒蛋白质、赖氨酸含量的提高,适当推迟有利于籽粒粗纤维素、淀粉含量的提高。     

灌溉方式和播期对玉米水分动态与水分利用效率的影响

为明确不同灌溉方式、不同播期下产量与水分利用效率和耗水量的关系,通过设置滴灌、喷灌、漫灌3种灌水处理和3期分期播种的对比试验,在浇底水前、播种、收获和每旬未每区用土钻法取1 m深土样,用烘干称重法测定土壤含水率,用对比分析的方法研究同一品种在滴灌、喷灌、漫溉条件下和不同播期玉米需水耗水规律。结果表明,滴灌的土壤水分分布及变化对玉米生长最有利,喷灌次之,漫灌最差。滴灌实产最高,耗水量最小,水分利用效率最高,产量次高耗水最少的第三期玉米用水效率最高。滴灌在保证玉米需水的前提下储水能力最强,是干旱缺水地区的高效灌水方式。晚播、晚熟玉米品种有更好、更大的生产潜力和可推广性,就水热匹配来看晚播、晚熟玉米品种也是提高水分利用效率的一种途径。滴灌平均实产较喷灌增加1.69%,较漫灌增加6.53%,耗水量较喷灌减少2.9%,较漫灌减少16.1%,水分利用效率较喷灌增大4.7%,较漫灌增大26.9%,第三期平均实产较第一期增加2.76%,较第二期减少2.81%,耗水量较第一期减少18.2%,较第二期减少18.3%,水分利用效率较第一期增大25.6%,较第二期增大19%。     

播期对玉米光合特性及产量的影响

弄清播期对玉米光合特性及产量的影响可指导玉米高产栽培。以中熟型玉米‘科育15’为试材,采用分期播期试验,利用数理统计方法,分析了相关数据。不同播期玉米叶片的光合特性差异显著,随着播期推迟叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素含量、水分利用效率(WUE)先增加后降低,胞间CO₂浓度(Ci)变化相反,气孔导度(Gs)无明显变化规律。Pn与Tr、WUE、Ta、PAR存在极显著的正相关,与Ci存在极显著的负相关,气温、光合有效辐射和土壤水分是影响玉米叶片净光合速率的主要气象因素;叶片光合参数间通过相互影响、协同作用影响玉米的生长和产量。适期播种可充分利用光、温、水等气候资源,促进光合效率、干物质积累及转化,显著增加产量。     

玉米大豆播期衔接对间作大豆干物质积累及产量的影响

为完善玉米/大豆间作的播期衔接技术,在西南地区寻求合适的玉米、大豆播期。试验在田间采用二因素裂区设计,以玉米/大豆间作模式下3个玉米播期:早播(A1:5月15日)、中播(A2:5月30日)、晚播(A3:6月14日)与3个大豆播期:早播(B1:5月30日)、中播(B2:6月14日)、晚播(B3:6月29日)为对象,研究不同玉米、大豆播期对大豆的干物质积累、器官分配比率及产量的影响。结果表明:大豆开花后作物生长率、单株干物质积累量、荚果分配率和产量均在玉米中播时最高,开花后作物生长率较玉米晚播时高出33.2%;在R4、R6生育时期,单株干物质积累量和大豆荚果分配比率分别比玉米晚播时高32.4%,17.9%和26.3%,23.9%;大豆产量较玉米晚播时高75.7%。玉米中播时衔接不同播期的大豆,其单株干物质积累量、荚果分配比率和产量均在大豆早播时最高,在R4、R6生育时期,大豆单株干物质积累量与荚果分配比率比大豆晚播时分别高195.4%,58.5%和33.9%,26.7%;大豆产量较大豆晚播时高出128.7%。在玉米/大豆间作下,玉米中播(5月30日)间作大豆早播(5月30日),即玉米大豆同时播种时,可提高大豆开花后作物生长率,增加单株干物质累积量、籽粒分配率和产量。