不同施氮水平下郑单958和先玉335产量特征比较研究

以玉米品种郑单958和先玉335为试验材料,对不同施氮水平下超高产玉米产量及产量构成因素的比较研究。结果表明,郑单958的百粒重高于先玉335,产量和穗粒数低于先玉335。郑单958和先玉335产量随施氮量的增加均呈单峰曲线变化,拟合系数达极显著水平(P<0.01);不同施氮水平下先玉335产量高于郑单958,差异均达显著水平(P<0.05)。     

河北省夏玉米耐低氮基因型筛选及其评价

选用20个玉米品种为供试材料,设置低氮和高氮2个氮水平(0、240 kg/hm~2),测定其农艺性状和产量性状等,利用模糊隶属函数和主成分分析法评价20个玉米品种的耐低氮特性。结果表明,根据两个氮水平下相对值变异系数大小,筛选出相对秃尖长、相对保绿度、相对ASI、相对SPAD值和相对单穗粒重5个性状作为玉米耐低氮能力的主要筛选指标。根据子粒产量和耐低氮综合指数散点分析图结果,筛选出5个高产耐低氮基因型,4个高产低氮敏感基因型,6个低产低氮敏感基因型。确定先玉335、先玉688、郑单958、蠡玉86和伟科966为高产耐低氮基因型;蠡玉68、华农887、华农138、京英NK971、极峰2号、极峰30为低产低氮敏感基因型。     

黄淮海中南部玉米氮高效品种筛选及产量性状分析

以40个玉米品种为研究对象,采用田间试验方法,对10个重要性状在2个供氮水平(高氮水平270 kg/hm2;低氮水平,不施氮)进行调查、计算和分析,对玉米氮效率类型进行划分和评价.结果 表明,除穗行数外,其他9个性状在2个供氮水平上均存在极显著差异.相关分析表明,在2个供氮水平下,子粒产量与干物质积累量、穗长、行粒数、...     

我国玉米育种与生产中189份自交系氮利用效率评价

以子粒产量的氮敏感指数和耐低氮系数为评价指标并结合株高和吐丝期等二级性状,对我国玉米育种与生产上重要的189份玉米自交系进行氮利用效率评价。分析结果表明,低氮与正常供氮条件下,子粒产量均存在极显著的基因型与环境差异,基因型差异是氮利用效率差异的重要原因之一。将正常供氮条件与低氮胁迫下的产量进行分析并结合株高和吐丝期等二级性状,鉴定出郑58、郑28、中106、7595-2和昌7-2等20份玉米自交系较耐低氮且二级性状更符合当前玉米育种需要。     

两个氮水平下不同玉米基因型产量与根拔拉力的关系

以华北地区主栽的8个玉米杂交种和中国农业大学自育的2个杂交组合为试验材料,在不同供氮水平（0、240 kg/hm²）下对玉米子粒产量及其构成因素和根拔拉力进行研究。结果表明,百粒重在不同氮处理间差异显著,平均产量、穗粒数及根拔拉力差异极显著,穗长、穗粗及穗行数没有显著差异。不同玉米基因型产量下降的主要原因是穗粒数的降低。低氮处理下根拔拉力显著降低,其降低幅度与产量的减产幅度显著相关,可作为氮高效品种筛选的指标之一。     

玉米自交系对低氮反应的田间与盆栽评价

深入了解玉米自交系的氮效率现状是选育氮高效品种的基础。利用20个自交系在两个地块上、两个施氮水平下,研究了它们的氮效率(产量/施氮量)表现。同时,进行盆栽试验,探讨利用苗期生物量实现氮效率快速筛选的可能性。结果表明,氮效率、氮吸收效率及氮利用效率在玉米自交系间存在显著差异。地块间自交系的氮效率变异较大,CA170(2)、原引1号(5)、早27(17)对土壤氮素的降低反应敏感,减产幅度达到45%以上,是高氮高效品系;478(1)是中产耐低氮品系;武312(13)、北黄4(20)为双低效品系。盆栽苗期试验与田间试验结果一致性较差,说明不能达到氮效率快速筛选的目的。     

不同熟期玉米杂交种及其亲本子粒脱水速率的比较研究

以3个不同熟期玉米杂交种及亲本自交系为试验材料,对子粒脱水速率、子粒含水率和植株相关性状进行测定比较。结果表明,不同熟期玉米材料子粒脱水速率存在显著差异,熟期对子粒脱水速率有明显影响,中晚熟材料的平均脱水速率高于晚熟品种;生理成熟后子粒脱水速率在杂交种父本间差异极显著,母本间无差异,杂交种子粒含水率与亲本自交系呈极显著正相关,子粒生理成熟时含水率的高低影响收获时的含水率;子粒自然脱水速率与穗轴脱水速率呈极显著正相关,与穗长、穗粗、行粒数、子粒长、穗位高、株高均呈显著负相关。     

玉米自交系苗期氮敏感基因型差异分析

利用SPAD-502型叶绿素仪进行大量、快速、无损伤测定玉米苗期叶绿素含量提供了线性相关方程,建立了玉米苗期叶片SPAD值与叶绿素含量之间的一元线性回归方程为y=0.077 6x+0.175 6(r=0.92),呈极显著线性正相关。在低氮与正常供氮条件下,对192份玉米自交系分别进行了苗期(3叶期、6叶期、大喇叭口期)叶绿素含量测定。方差分析显著性检验结果表明,低氮与正常供氮条件下,苗期叶绿素含量均存在极显著的基因型与环境差异,大喇叭口期对氮肥最敏感。192份玉米自交系氮敏感指数变幅为7.55%～39.87%,为玉米育种提供了苗期氮敏感基因型差异数据。     

Ae显性突变体对玉米农艺性状及直链淀粉含量的影响分析

玉米直链淀粉是重要的食品和工业原料,高直链淀粉性状的产生受多种酶和基因-环境等因素的共同影响。玉米ae基因（amylose extender）突变导致子粒中直链淀粉含量增高、子粒表面皱缩、淀粉颗粒呈不规则形状、尺寸不均匀且表面基质蛋白增多,用于玉米育种后获得的品种直链淀粉含量升高,产量显著降低。通过将显性Ae突变体与16份优质玉米自交系杂交,对F₁代植株进行开花期、株型、产量性状调查,分析F₁代子粒总淀粉、直链淀粉的含量。结果表明,Ae突变体与不同的自交系杂交,F₁代直链淀粉含量及产量的变化存在明显差异,与基因型有密切关系,以Ae突变体和W16F41、CA240为亲本杂交,可显著提高直链淀粉含量同时产量变化最小。根据F₁代表现筛选直链淀粉含量提高、产量变化较小的双亲配制杂交种,可加速高直链淀粉玉米新品种培育进程。     

玉米子粒氮浓度全基因组关联分析

利用 253 份玉米自交系为关联群体，利用一般线性模型(GLM)、混合线性模型(MLM)、固定和随机模型交替概率统一(FarmCPU)和基因组相关预测集成工具(GAPIT)，分别对其子粒氮浓度进行全基因组关联分析。结果表明，共鉴定 25个与子粒氮浓度显著关联的 SNP(P<1.72E-05)。其中，GLM、FarmCPU和GAPIT方法分别检测到12、15和1个位点。S3_202120604、S1_2007087 47和S5_10258682在GLM和FarmCPU两种方法中均能检测到。Bin1.06、Bin3.07、Bin5.04、Bin1.07和Bin5.02可能是影响子粒氮浓度的重要区段。共挖掘30个相关候选基因，其中 Zm00001d031747、Zm00001d031749、Zm00001d031753、Zm00001d043502和Zm00001d01339等可能是影响玉米子粒氮浓度的关键候选基因。     

水氮管理对不同氮效率水稻根系性状、氮素吸收利用及产量的影响

【目的】探究水氮管理措施对不同氮效率水稻根系构型、氮素吸收利用和产量形成的影响,以及根系性状特征与氮素吸收利用和产量关系。【方法】试验采用三因素裂裂区设计,主区为2个不同氮效率水稻品种德香4103(氮高效型)和宜香3724(氮低效型),裂区设置"常规灌溉"和"控制性交替灌溉"2种水分管理方式,裂裂区为SPAD指导施肥、优化施肥以及农民习惯施肥3种施氮模式,运用岭回归分析方法探究根系构型与氮素吸收利用和产量的关系。【结果】水稻抽穗期根系性状、产量、每穗粒数、千粒重及总颖花量均存在显著的基因型差异。氮高效品种德香4103每穗粒数多,群体库容量大,产量较氮低效品种宜香3724高0.24%~11.31%;控制性交替灌溉有利于水稻千粒重的增长,常规灌溉则对水稻有效穗数、每穗粒数及群体颖花量提高更为有利;SPAD指导施肥和优化施肥处理能够提高水稻有效穗数和每穗粒数,扩大群体颖花量以保证其对农民习惯施肥的产量优势;由于水氮互作效应的存在,控制性交替灌溉下施氮处理与空白处理水稻千粒重的差距比常规灌溉的大幅降低,使得控制性交替灌溉下施用氮肥的增产效果更佳。德香4103的氮肥生理利用率较宜香3724平均高8.69%,常规灌溉下水稻氮积累量较高,控制性交替灌溉下氮肥回收率、农学利用率、生理利用率均较优;与农民习惯施肥处理相比,SPAD指导施肥与优化施肥模式更有利于水稻氮素吸收利用效率的提高。拔节期、抽穗期和成熟期水稻根系构型与产量岭回归方程的决定系数范围为0.4198~0.9028,其中,抽穗期根系性状与产量关系最为密切,氮高效和氮低效品种的决定系数均超过0.9。在拔节期,水稻细分枝根长对产量影响最大;在抽穗期,氮高效和氮低效品种存在差异,前者是粗分枝根长,后者是细分枝根表面积对产量影响最大;在成熟期,不定根长与产量关系最为密切。水稻抽穗期根系构型对氮积累量变化的解释程度较高,岭回归方程决定系数均接近0.7。就水氮管理措施而言,氮高效和氮低效水稻均应采用常规灌溉配套SPAD指导施肥或控制性交替灌溉结合优化施肥来实现产量的提高。【结论】水稻抽穗期根系构型与产量、氮积累量关系密切,采用合理的水氮管理措施能够实现水稻产量和氮素吸收利用效率的同步提高。     

玉米自交系氮高效指标的筛选及综合评价

以47个玉米自交系为材料,测定玉米自交系在低氮和正常氮处理下株高、穗位高、叶绿素SPAD值、吐丝期叶面积指数、吐丝期干重、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等10个指标,以耐低氮指数为参数,结合其变异系数,运用相关性分析、主成分分析和隶属函数法对其氮高效能力进行综合评价。结果表明,叶绿素、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等可作为玉米自交系氮高效能力的筛选指标。通过聚类分析,筛选得到PH6WC、郑58、PH6WC×郑58、PH6WC×D1798Z、D1798Z×521、HCL645×C7-2、HCL645×C7-2×单598、外杂二环系、美杂二环系×郑58、DH351×郑58、XL21×PH6WC共11个低氮高效型玉米自交系。     

不同产量水平的玉米自交系农艺性状分析

采用聚类分析、因子分析、通径分析的方法,对我国常用自交系的农艺性状与单株产量间的关系进行分析。研究影响我国玉米自交系单株产量的主要因子,了解不同产量水平下自交系农艺性状间的关系。结果表明,我国常用66份自交系划分为低产型和高产型两类。不同玉米自交系性状间存在很大差异,同一自交系不同性状间也存在差异,同时筛选出具有不同优良性状的自交系。按方差贡献率大小,对玉米自交系单株产量起重要作用的主因子依次为衰老、叶源量、生物学产量、穗生长势等。千粒重对低产自交系起主要决定作用,行粒数是高产自交系的主要决定因素,穗行数是其主要限制因素。改良自交系应注重主因子的效应,低产自交系主攻千粒重,高产自交系主攻行粒数。     

氮素供应对春玉米产量及冠层部分指标的影响与相关分析

采用辽宁地区5个地方品种进行低、中、高3个氮素水平的比较试验(N0:不施氮、N1:112 kg/hm~2、N2:225 kg/hm~2),探究氮素对玉米冠层指标的影响及与产量因素的相关性。相关、逐步回归分析表明,随着施氮量升高,品种产量和穗粒数显著提高。不同氮素水平下,冠层指标与产量因素相关性有差异。穗粒数在N0处理下,与吐丝期叶氮比(SLN)和叶片氮浓度呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN吐丝期叶片氮浓度;N1处理下,与乳熟期LAI呈正相关,与吐丝期叶片氮浓度和吐丝期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期叶片氮浓度乳熟期LAI吐丝期绿叶数;N2处理下,穗粒数与冠层指标相关性不显著。百粒重在N0处理下,与吐丝期穗位叶SPAD值呈正相关,与吐丝期LAI和乳熟期穗位叶SPAD值呈负相关,相关强度排序为吐丝期LAI吐丝期SPAD乳熟期SPAD;N1处理下,与乳熟期穗位叶SPAD值呈正相关,与乳熟期LAI呈负相关,相关强度排序为乳熟期LAI乳熟期SPAD值;在N2处理下,与吐丝期比叶面积(SLA)、SLN、乳熟期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN、SLA乳熟期绿叶数。     

Functional dynamics of the nitrogen balance of sorghum. II. Grain filling period

Maintenance of green leaf area during grain filling can increase grain yield of sorghum grown under terminal water limitation. This ‘stay-green’ trait has been related to the nitrogen (N) supply–demand balance during grain filling. This study quantifies the N demand of grain and N translocation rates from leaves and stem and explores effects of genotype and N stress on onset and rate of leaf senescence during the grain filling period. Three hybrids differing in potential height were grown at three levels of N supply under well-watered conditions. Vertical profiles of biomass, leaf area, and N% of leaves, stem and grain were measured at regular intervals. Weekly SPAD chlorophyll readings on main shoot leaves were correlated with observed specific leaf nitrogen (SLN) to derive seasonal patterns of leaf N content. For all hybrids, individual grain N demand was sink determined and was initially met through N translocation from the stem and rachis. Only if this was insufficient did leaf N translocation occur. Maximum N translocation rates from leaves and stem were dependent on their N status. However, the supply of N at canopy scale was also related to the amount of leaf area senescing at any one time. This supply–demand framework for N dynamics explained effects of N stress and genotype on the onset and rate of leaf senescence.     

Large-scale screening for maize drought resistance using multiple selection criteria evaluated under water-stressed and well-watered environments

A total of 550 maize inbred lines collected from global breeding programs were evaluated for drought resistance under both well-watered and water-stressed environments. The evaluation was based on multiple measurements of biomass taken before and after the drought stress was applied using the normalized difference vegetation index (NDVI), along with other selection criteria including anthesis-silking interval, leaf senescence, chlorophyll content, root capacitance, final grain yield, and grain yield components. Kernel weight was the most stable trait under drought stress. Correlations between the primary trait (grain yield) and the secondary traits, except the root capacitance and ASI under water-stressed condition, were all significant. Root capacitance had relatively low heritability and low genetic correlation with other drought resistance criteria, and is not recommended as a drought resistance criterion. Significant reduction of NDVI values measured in the afternoon when the leaves became rolling, compared to those measured in the morning when the leaves were open, provides a reliable index for leaf rolling, which however was not significantly correlated with grain yield. NDVIs measured across different developmental stages were highly correlated with each other and with most of the secondary traits as well as, grain yield, indicating that NDVI can be used as a secondary trait for large-scale drought resistance screening. Regression models built based on non-yield drought criteria and yield components explained about 40% and 95% of the variation for the grain yield, respectively. Some maize lines developed in China for temperate regions showed strong drought resistance comparable to tropical maize lines when tested under tropical condition, indicating that temperate lines with a wide adaptability can be used in drought resistance breeding for both temperate and tropical environments.     

氮高效玉米基因型氮素生产效率研究

通过田间试验,在高氮和低氮条件下对不同氮效率的27个玉米自交系氮素生产效率进行研究。结果表明,高氮和低氮下,高产氮高效型自交系在吐丝期氮素干物质生产效率最高,分别为53.69、58.69 g/g,高产氮高效型自交系在吐丝期干物质量高于低产氮低效型自交系。施氮肥后氮素子粒生产效率和氮素干物质生产效率均有下降趋势。高氮和低氮下高产氮高效型自交系在生育后期植株氮积累量高于低产氮低效型自交系,低氮下二者差异显著,高产氮高效型自交系比低产氮低效型自交系高5.88%,氮积累量的差异主要来自于吐丝后氮的积累。高产氮高效型植株生育后期根系吸收能力强,子粒氮素利用效率高,施氮肥后高产氮高效型植株生育后期氮吸收积累能力增强。