不同生态环境的玉米单倍体自然加倍效果研究

为探讨有利于玉米单倍体自然加倍的环境条件和基因型材料,为单倍体育种提供参考,利用玉米孤雌生殖诱导系农大高诱1号和5份不同基因型材料诱导产生的玉米单倍体,分别在石家庄春播、石家庄夏播和三亚冬播,在3种生态环境条件下开展玉米单倍体自然加倍效果的研究。结果表明：不同基因型材料间、不同环境条件下,玉米单倍体自然加倍效果差异明显,其中,三亚冬播效果最好,石家庄春播次之,石家庄夏播不适合单倍体自然加倍;参试基因型材料中,先玉808、 MSD1和DMY1的自然加倍效果较好。     

单倍体玉米不同方式加倍后的散粉率与结实率

以NDG5,GY5598,ND108,ZD958,GY115,1145×Y331为供试材料,探讨在玉米单倍体育种过程中,自然加倍及化学加倍条件下,玉米散粉率与结实率的变化。结果表明,自然条件下,供试材料的散粉率和结实率均较低,对芽苗期的供试材料施以秋水仙素处理,可明显提高供试材料的散粉率和结实率,且随着喷施秋水仙素浓度的增加,单倍体玉米的散粉率和结实率有显著增加的趋势。供试材料的散粉率与结实率之间无明显的相关关系。     

玉米单倍体的自然及化学加倍研究

通过试验研究了6种常见单倍体玉米(NDG5、GY5598、ND108、ZD958、GY115、1145×Y331)在自然和化学条件下的基因加倍。结果表明,在自然条件下,6种基因型单倍体玉米的散粉率和结实率普遍较低,如果在芽苗期施以秋水仙素溶液处理,可以明显提高单倍体玉米的散粉率和结实率。     

划胚方法对玉米单倍体加倍效率的影响

随着新型诱导系在育种领域的选育和诱导效率的提高,玉米单倍体加倍技术发展也至关重要,但现有单倍体加倍方法效率普遍较低。为了进一步提高玉米单倍体的加倍效率,探索最佳的加倍条件,采用对玉米籽粒胚部划胚技术及不同质量分数的秋水仙素和不同处理时间对玉米单倍体籽粒进行划胚加倍。结果表明,对玉米单倍体的划胚处理显著高于自然加倍;不同质量分数的秋水仙素及不同处理时间对加倍后植株散粉率等影响显著,其中,秋水仙素质量分数为0.04%、处理时间3 h的散粉率最高,加倍效果最佳。     

喷淋秋水仙素加倍玉米单倍体籽粒最适条件及应用效果研究

为了提高玉米单倍体籽粒加倍效率,探索更简便、有效、安全的加倍方法,为单倍体籽粒加倍应用提供参考。试验研究喷淋秋水仙素不同处理对玉米单倍体加倍率的影响及在最适条件下应用于不同种质材料的效果。浓度分别为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/mL,喷淋时长分别为6、8、10、12、14 h。秋水仙素浓度为0.6 mg/mL、喷淋时长10 h时,玉米单倍体幼苗的加倍效果最佳,加倍率最高达17.5%;秋水仙素浓度为0.8 mg/mL、喷淋时长10 h时,单倍体幼苗加倍率排第2位(16.4%)。在不同种质基础单倍体籽粒为试验材料中,研究秋水仙素浓度为0.625 mg/mL、喷淋时长10 h和直接播种的加倍效果。研究显示,喷淋秋水仙素加倍法效果明显,与对照相比达到极显著水平,是对照的1.54～9.47倍,平均为对照的3.78倍。2018年冬海南佛罗的自然加倍率仅为0.55%～7.69%,平均自然加倍率为2.46%,秋水仙素喷淋法的平均加倍率为9.29%。自然加倍率均值:SS-NSS种质(4.49)﹥NSS种质(2.38)﹥SS种质(1.48);喷淋秋水仙素加倍率均值:NSS种质(16.67)﹥SS-NSS种质(10.98)﹥SS种质(5.98)。秋水仙素喷淋法加倍效果明显,适用性广,有一定的推广应用价值。     

不同除草剂对玉米单倍体成熟胚的加倍效果

分析比较了3种除草剂对玉米单倍体成熟胚的加倍效果,以期找到一种玉米单倍体加倍的新方法。以先玉335、中地88和郑单958这3个基因型诱导的单倍体籽粒为材料,分别以不同浓度(1、5、10、20μmol/L)的甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵溶液作为加倍药剂处理玉米单倍体成熟胚,统计成熟胚的加倍率。结果表明,不同浓度的3种除草剂对玉米单倍体成熟胚加倍均有效果,加倍率为7.83%～85.16%,其中,10μmol/L的甲基胺草磷的效果最好,先玉335、中地88和郑单958的单倍体成熟胚平均加倍率分别为85.16%、80.20%和66.30%。说明甲基胺草磷对提高玉米单倍体成熟胚的加倍率最有效。     

不同播期对玉米单倍体自然加倍效果的影响

为探索河南省新乡市气候条件下玉米单倍体自然加倍的最佳播期,以H847×H865的F1代为基础材料,用孤雌生殖诱导系1089诱导其获得的单倍体为试验材料,采用10个播期(4月27日、5月2日、5月7日、5月12日、5月17日、5月22日、5月27日、6月2日、6月7日、6月12日)分期播种,研究不同播种期对玉米单倍体自然加倍率(显花药率、结实株率)的影响。连续2 a的试验结果表明:不同播期对玉米单倍体自然加倍率的影响有明显差异,4月27日播期的单倍体植株显花药率(57.2%)和结实株率(7.2%)均为最高;其次是5月2日播期,单倍体植株显花药率和结实株率分别为56.7%和6.8%;6月7日播期的单倍体显花药率(12.7%)最低,6月12日播期的结实株率(1.0%)最低;10个播期的单倍体显花药率平均为30.2%,结实株率平均为4.78%。4月27日、5月2日2个播期单倍体的自然加倍率与其他播期相比达极显著差异,表明在当地气候条件下,4月27日—5月2日播种有利于玉米单倍体的自然加倍。     

不同加倍方法处理玉米单倍体的加倍效果研究

以不同基因型玉米材料诱导产生的单倍体幼苗为材料,在2~3叶期用0.06%浓度的秋水仙素配以2.0%的二甲基亚砜（DMSO）通过浸根、滴注心叶和针刺生长点3种不同的方法对单倍体进行人工化学加倍,并对不同加倍方法的加倍率和致死率进行方差分析和多重比较。结果表明,针刺生长点的方法加倍效果最好。平均加倍率为23%,结实率为21.4%,致死率为16.3%。与其他2种化学加倍方法比较,不仅加倍率显著提高,而且所用的秋水仙素剂量更低。     

不同生态条件下玉米单倍体诱导率和加倍率研究

以8个不同基因型组合为母本、玉米单倍体诱导系JS6-1为父本,在三亚、长春和长岭3种生态环境下研究了单倍体的诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率。结果表明:不同地点和不同基因型材料的玉米单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率之间差异显著。在三亚的单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率显著高于长春和长岭,长春的自然加倍率和秋水仙素加倍率显著高于长岭,但单倍体诱导率无显著差异,三亚更适合玉米单倍体诱导和加倍。不同基因型组合的诱导率和加倍率也存在显著差异,由DH系L16所配组合J13×L16(先锋父本×先锋父本DH系)的诱导率和加倍率均显著高于其他组合。选择合适生态条件和基础材料,加强田间管理是提高单倍体育种效率的关键措施。     

甜瓜单倍体加倍技术研究

[目的]系统研究甜瓜单倍体加倍技术。[方法]以变种卡沙巴甜瓜为材料,研究6-BA在单倍体胚挽救过程中对再生植株自然加倍的影响;以甜瓜单倍体试管苗及移栽成活的单倍体植株为材料,研究秋水仙素对单倍体的加倍作用。[结果]低浓度6-BA(0.1、0.2和0.5 mg/L)对单倍体再生率和自然加倍率无明显影响。高浓度6-BA(2 mg/L)对单倍体再生率无明显影响,但能大大提高单倍体自然加倍率。1 mg/L6-BA能同时提高单倍体再生率和自然加倍率;用秋水仙素对单倍体试管苗加倍时,成株率较低,加倍效率仅有16.6%。对移栽成活的单倍体植株加倍时,用0.5%秋水仙素+2%DMSO浸泡生长点2 h,成株率达100%,加倍效率达37.5%。[结论]1 mg/L6-BA和0.5%秋水仙素+2%DMSO对甜瓜单倍体的加倍效果较好。     

不同生态条件下玉米单倍体自然加倍率及除草剂加倍效果

单倍体加倍率低成为玉米单倍体育种的限制性因素。为了提高玉米单倍体的加倍率,研究两种生态条件下单倍体的自然加倍率,比较甲基胺草磷(APM)和氟乐灵两种除草剂在不同浓度和处理方法下玉米单倍体的加倍效率。结果表明,海南试验点的单倍体自然加倍率要高于贵州贵阳试点。应用除草剂可以明显提高雅玉889和京糯208单倍体的加倍率,基础材料基因型对自然加倍率和除草剂加倍率都具有显著影响。APM和氟乐灵均是在浓度为80μmol·L~(-1)处理单倍体加倍率最高,APM处理的单倍体加倍率要高于氟乐灵,采用滴心法和浸种法处理的单倍体加倍率无明显差异。综上,如采用自然加倍,应在海南试验点种植单倍体;如采用除草剂加倍,应使用浓度为80μmol·L~(-1)的APM,采用滴心法或浸种法对雅玉889和京糯208单倍体加倍。     

不同生态区玉米单倍体自然加倍率研究

在不同生态区种植同一基础材料诱导产生的单倍体,研究种植环境对单倍体自然加倍率的影响。结果表明,不同地区的玉米单倍体自然加倍率差异显著,在张掖和三亚单倍体自然加倍率相对较高,分别为5.4%和4.8%,在陇南的自然加倍率最低为1.6%,说明在张掖春播和三亚冬播更适合玉米单倍体自然加倍。     

温光生态因素与种植密度对玉米产量的影响

[目的]研究温光生态因素和种植密度对玉米产量的影响。[方法]设计不同的播种时期和种植密度,研究玉米千粒重及产量在不同的温光生态因素和种植密度下的变化情况。[结果]5月18日播种的玉米千粒重最高,6月12日播种的最低。不同密度（6月12日播种除外）之间千粒重差异达到显著水平,且播期与密度存在互作效应;随着播期的推迟,产量呈现下降趋势;随着密度的增加,产量增加。[结论]该结果为进一步提高黄淮海地区夏玉米产量提供参考。     

播期和栽插密度对协优084主要农艺性状及产量的影响

[目的]寻求最适宜的杂交籼稻协优084播期和栽插密度。[方法]在大田小区试验中,设4个播期:5月1日5、月11日5、月21日、5月31日,设5个密度:12万、18万2、4万3、0万和36万穴/hm2,研究不同的播期和栽插密度对协优084主要农艺性状及产量的影响。[结果]随栽插密度的增加,协优084的基本苗、最高苗和有效穗呈上升趋势。协优084随栽插播期的推迟,其穗长呈下降趋势,每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、单位面积的总颖花量和产量呈先增加后降低的趋势;随栽插密度的增加,其结实率、千粒重变化不明显,穗长、每穗总粒数和每穗实粒数呈下降趋势。[结论]协优084在长江中下游地区的适宜播期为5月上中旬,中上等肥力水平下的适宜栽插密度为30万穴/hm2。     

玉米孤雌生殖单倍体诱导效率优化方法研究

玉米孤雌生殖单倍体的诱导是进行单倍体育种的重要环节。本研究选择20个杂交种作母本进行单倍体诱导,结果表明:不同母本基因型间单倍体频率差异显著,其中高频材料的单倍体频率约为低频材料的5倍。以郑单958为母本和CAUHOI-1杂交经多年试验初步表明在海南冬季进行单倍体诱导的效率(3.39%)显著高于北京夏季(1.86%)。杂交诱导果穗不同部位的单倍体频率存在差异,顶部的单倍体频率较高。吐丝后不同时期的单倍体诱导表明,在吐丝早期授粉的诱导效率最高。初步研究结果表明母本基因型、诱导地点以及授粉时期均对单倍体诱导有重要影响。选择高频的母本材料,在合适的地点于吐丝早期进行单倍体诱导是单倍体诱导的最佳方案。     

鄂西北山地夏玉米全程机械化生产技术集成研究

[目的]探索适宜鄂西北低山丘陵区的夏播玉米全程机械化集成生产技术,加快机械化进程,促进鄂西北山地玉米产业发展。[方法]2012—2015年连续开展夏玉米品种筛选试验、播期试验和种植密度试验,筛选适宜鄂西北山区机械化生产的夏玉米品种,研究相应的栽培技术,并结合农机具进行了机械化生产试验,论证其可行性以及评价其生产效益。[结果]筛选出最适宜鄂西北低山丘陵地区夏播玉米机械化生产的玉米品种郑单958,播种时间控制在6月15日前最佳,种植密度为7.50×104株/hm2最佳。[结论]研究出一套适宜低山丘陵地区的夏播玉米全程机械化生产模式,缓解了当前农村劳动力不足与老龄化问题。     

玉米单倍体诱导与加倍方法研究

以玉米孤生殖诱导系TY1和5个生产上大面积利用的玉米杂交种为材料,探究了不同环境条件下玉米单倍体的诱导率和加倍率.结果表明,不同基因型杂交种的单倍体诱导率存在显著的差异,郑单958和浚单18的单倍体诱导率较高,在海南的单倍体诱导率要明显高于甘肃点和郑州点.不同试剂和质量浓度的加倍结果表明,利用0.6 g.L-1的秋水仙素处理萌动的单倍体种子具有较好的加倍效果,而且不同遗传背景的单倍体加倍率同样存在显著的差异,在甘肃具有较高的加倍率.在单倍体育种过程中,应当利用中国良好的生态资源,在海南和甘肃分别建立单倍体诱导和加倍基地,以提高玉米单倍体的育种效率.     

不同播种期与播种密度对水稻秀水128产量的影响

[目的]确定秀水128适宜的播期和栽种密度。[方法]设计4个播期和3个栽种密度,研究不同播期和栽种密度对秀水128产量及经济性状的影响。[结果]最高苗数、有效穗数、成穗率随播期推迟而增加,结实率随播期推迟而先增加后减少,千粒重以播期6月5日的最高(24.7g),产量也以播期6月5日的最高。最高苗数和有效穗数随栽种密度增加而增加,成穗率随栽种密度增加而减少,产量以栽种密度13.3cm×20.0cm的最高。播种期对秀水128产量的影响比栽种密度大。[结论]在土壤肥力中等条件下,产量以6月5日播种,6月30日移栽,栽种密度20cm×20cm的最高,其次是6月15日播种,7月10日移栽,栽种密度13.3cm×20.0cm的处理。