在干旱和正常水分条件下玉米穗部性状QTL分析

穗部性状与产量密切相关,因此对其进行遗传剖析可为玉米高产育种提供理论基础,尤其是对干旱胁迫下的稳产有重要意义。本研究以玉米骨干亲本黄早四分别与自交系掖478和齐319进行杂交,构建了两套F_2:3群体(分别记为Y/H和Q/H)。在正常水分灌溉和干旱胁迫下对穗长、穗粗、轴粗、穗行数、行粒数、穗粒重和穗重等7个穗部性状进行了表型鉴定,采用基于混合线性模型的单环境分析和相同处理水平的联合分析方法进行了QTL分析。结果表明,在干旱胁迫下,2个群体的亲本及F_2:3家系的各性状值均低于正常水分条件,且穗粒重与穗长、穗重、穗粗呈正相关。在干旱胁迫下和正常水分条件下,通过两种检测方法共定位到75个玉米穗部性状QTL,其中Y/H群体共定位了20个QTL,分布在第1、第2、6、第5、第7、第10染色体上;Q/H群体共定位了55个QTL,分布在第2、第3、第4、第5、第6、第7、第9、第10染色体上;但是在干旱条件下两群体分别只检测到4个和19个QTL,明显低于正常水分条件下检测到的QTL数目。通过联合分析只检测到3个QTL与环境发生显著互作和6对QTL存在上位性互作效应,说明玉米穗部性状的遗传基础较为复杂。同时还发现,Y/H群体在正常灌溉与干旱条件下检测到2个一致性的QTL,分别是qKRE1-5-1和qKRE1-7-1,对表型变异解释的变化范围是6.15%~19.48%;Q/H群体检测到3个一致性QTL,分别是qKRE2-5-1、qGW2-10-1和qKRE2-3-1,对表型变异解释的变化范围是7.14%~16.65%,说明这些QTL受环境影响较小,能够稳定遗传,可以作为分子标记辅助选择的候选区间应用于玉米穗部性状抗旱性改良。     

在水培条件下不同剂量硅对玉米幼苗生长的影响

以玉米幼苗为试验材料,采用完全随机区组设计,在水培条件下,研究硅对玉米幼苗生长的影响。结果表明,每株施入2~8mg硅酸钠显著降低玉米株高,并随施入量的增多,株高受影响越大,具有明显的剂量效应。同时玉米叶片组织叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白的平均含量显著降低,并随施入量的增加,各指标均有降低的趋势。结果表明:在本试验条件下,一定浓度的硅具有抑制玉米幼苗生长的作用。     

外源亚精胺对淹水条件下玉米物质积累和光合能力的影响

研究淹水对玉米物质积累和光合能力的影响及有效缓解措施,以期为玉米抗逆高产栽培提供依据。以两个耐涝性不同的玉米自交系为试验材料,研究了外源亚精胺对淹水条件下植株物质积累、叶面积、叶绿素含量、净光合速率和叶绿素荧光特性等指标的影响。结果表明,与对照相比,淹水处理显著降低玉米地下部干重、地上部干重、单株干重、相对干物质积累速率和叶面积;随淹水处理天数增加,叶片叶绿素含量、净光合速率和实际光化学效率逐渐降低,且敏感型Su95-1各指标降幅最大。淹水条件下外施亚精胺处理植株,干物质积累量和光合指标较对照显著降低,但较淹水处理有不同程度地提高,且Su95-1增幅更大。综上,在淹水条件下,外施亚精胺能提高叶片的光合能力并提高植株耐涝性,最终增加干物质积累。     

干旱和灌溉两种处理条件下玉米株高、产量的QTL分析

为了对玉米的抗旱遗传学研究以及开展抗旱分子标记辅助育种提供有力支撑,利用SSR分子标记技术,构建了玉米基于RIL6群体的遗传连锁图谱,包含101个位点,覆盖玉米基因组1 395.2 cM,标记间平均距离为13.81 cM。在灌溉与干旱两种环境下,对该RIL家系的株高、产量进行QTL初级定位,在灌溉条件下,检测到3个控制株高和3个控制产量的QTL,在干旱条件下,检测到5个控制株高和3个控制产量的QTL,两种水分条件下检测出的QTL不同,并找到1个相对稳定的QTL。     

氮胁迫与非胁迫条件下玉米不同时期株高的动态QTL定位

以玉米杂交种农大108的203个F_2:3家系为材料,在施氮（N+）和不施氮（N－）2种条件下对拔节期到灌浆期的株高变化进行了动态QTL分析。结果表明,N胁迫条件对亲本许178影响较小,而对亲本黄C的影响较大,F_2:3群体在不同时期的株高均值在2种施肥水平下没有显著差异,但变异范围存在一定的差异。利用包含199个SSR标记的遗传连锁图谱与复合区间作图法,在N－条件下,拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期、灌浆期分别定位1、1、2和2个非条件QTL,可分别解释各时期株高表型变异的8.42%、13.86%、24.33%和22.66%;在N＋条件下,相应时期分别定位1、1、2和4个非条件QTL,可分别解释各时期株高表型变异的8.10%、12.92%、21.30%和44.41%。在N－条件下,拔节期至喇叭口期、开花期至灌浆期分别定位了1和5个条件QTL,可分别解释该时期株高动态变异的9.14%和50.98%;在N＋条件下,相应时期分别定位1和4个条件QTL,可分别解释该时期株高动态变异的13.33%和44.47%。这些非条件QTL和条件QTL多数表现以显性和部分显性为主。     

干旱条件下籽粒大小与播种深度对夏玉米幼苗生长及产量的影响

为探究籽粒大小与播种深度对玉米出苗及幼苗生长的影响,确定西南丘陵地区夏玉米机播的适宜籽粒大小与播种深度。采用裂区试验设计,以正红505为试验材料,3个籽粒大小为主处理,3个播种深度(2,6,10 cm)为副处理,在大田干旱条件下调查了玉米的出苗率、幼苗素质、产量及产量构成。结果表明,大粒种比小粒种出苗率高,出苗后长势旺,干物质积累量增加,幼苗健壮,抗旱性增强,最终产量更高;浅播(2 cm)利于出苗,刚出苗时以6 cm播深的幼苗长势最好,之后10 cm播深的幼苗生长逐渐旺盛,至五叶期(大、中粒种)-七叶期(小粒种)时超过浅播处理,最终也表现出一定的增产效果。因此,在旱地、旱季玉米生产中,选较大粒播种,适当深播,可以有效地培育壮苗、提高植株抗旱性,达到保产增收的目的。     

在采用和不采用玉米授粉条件下单性生殖对小麦胚形成和单倍体生产的影响

小麦加倍单倍体(DH)品系有助于育种者鉴定控制重要品质性状的分子标记。此外，由于所生产的DH植株在单一步骤就产生出完全纯合性，因此DH品系能促进理想基因型的选择，加速品种的释放。培育DH品系必不可少的步骤是单倍体的生产。采用许多不同的技术都能生产出小麦单倍体；然而，采用玉米授粉的远缘杂交和单倍体生产     

在尼日利亚北部几内亚热带草原缺氮条件下不同玉米基因型的表现

尼日利亚的几内亚热带草原因其环境条件较好而具有较高的玉米生产潜能。虽然生产潜力大，但是产量仍然很低。这是由于土地的过度耕种而造成的土壤退化和营养的耗尽所致。氮是限制较少施用无机肥的几内亚草原玉米生产的主要营养。改良玉米生产的一项策略是选用适宜该地区的新品种。本试验评价了不同玉米种质在一系列氮肥水平下的表现。在所有氮肥水平下基因型间的生长和籽粒产量的差异都达到了显著水平。这些差异在0和30kg／ha氮水平下比90kg／ha氮水平下的更加显著。缺氮条件下的籽粒产量与每株增加的穗数、叶绿素含量、叶面积指数、开花至吐丝间隔的缩短时间以及到吐丝期天数的减少有关，这说明上述这些性状与缺氮耐性有关。以前选择的具有缺氮耐性的1个杂种（Oba Super 2）、耐旱基因型和4个玉米基因型在0和30kg／ha氮水平条件下的表现优于广泛种植的对照。在0氮水平下，玉米产量随着次等氮水平耐性选择周期的增加而降低，这说明缺氮选择环境不能充分鉴别基因型。在次等氮水平下耐旱基因型的优良表现说明选择耐旱性可能赋予其缺氮耐性。     

生物炭的施入对Cr(Ⅵ)胁迫条件下玉米幼苗的生理响应及铬吸收的影响

为了研究生物炭的施入对Cr(Ⅵ)胁迫条件下玉米幼苗的生理响应及铬吸收的影响。以玉米为供试作物,试验设5个处理,测定了玉米苗的地上和地下生物量,叶片丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活、过氧化物酶活、过氧化氢酶活等生理生化指标,并测定了玉米根系、地上部分的Cr含量。试验结果表明:在Cr(Ⅵ)胁迫条件下,地上部分鲜重相对于CK1增幅分别为12.73%、32.73%、38.40%,其中BC450、BC600处理相对于CK1达到显著性差异(P<0.05);BC600处理根系铬含量仅为1.258 mg/kg,相对减少铬吸收量65.75%,同时地上部分铬含量仅为0.36 mg/kg;丙二醛、脯氨酸、CAT酶活、POD酶活、SOD酶活等指标随明显增加(P<0.05);其中BC600的处理相对于铬胁迫CK1明显降低丙二醛、脯氨酸含量、POD、CAT、SOD酶活(P<0.05),而使可溶性蛋白、可溶性糖含量明显增加(P<0.05)。通过综合评定,施用生物炭处理,玉米苗期受到的Cr(Ⅵ)胁迫程度低于对照,生物炭对Cr(Ⅵ)具有一定的固定效应,其中B...