低氮胁迫下三峡库区玉米地方品种的苗期植株形态及生理效应

以10个来自三峡库区的玉米地方品种为材料,通过盆栽实验和设置低氮胁迫处理,研究低氮胁迫下玉米地方品种的苗期植株形态和生理效应.结果表明,低氮胁迫对玉米地方品种幼苗植株形态和生理有不同程度的不利影响,不同玉米地方品种的耐低氮特性存在明显差异.不同地方品种的同一植株性状和同一地方品种的不同植株性状的耐低氮胁迫指数存在差异.侧根数、叶面积、根体积和植株干重可作为玉米地方品种耐低氮种质筛选的形态指标,硝酸还原酶活性和丙二醛含量可作为耐低氮种质筛选的生理指标.此外,三峡库区玉米地方品种中有较丰富的耐低氮种质可供玉米育种利用.     

广西农业科学院玉米品种展示试验总结

为全面了解广西壮族自治区农业科学院近几年所选育玉米品种的表现情况,筛选出适合广西种植的玉米品种,从广西壮族自治区农业科学院已审定或参加广西各类试验的玉米品种中筛选28个品种进行展示试验,以桂单162为对照(CK)品种,测定参试品种籽粒产量、全株生物产量及青贮玉米品质指标(中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗蛋白和淀粉)。结果表明,玉米籽粒产量排名前6的品种为桂单203、桂单669、桂单236、桂单662、桂单665和桂单551,其中桂单203每667m~2籽粒产量最高,为686kg,较桂单162(CK)增产34.25%;全株生物产量排名前10的为桂单669、桂单236、桂单901、桂单550、桂单203、兆玉200、桂单662、桂单658、GU1732和GU1743,每667m~2均不低于4.30t,其中桂单669最高,达到4.84t,较桂单162(CK)增产12.56%。青贮玉米品质分析达到二级标准的有桂单165,达到三级标准的有桂单665、桂单552、桂单658、GU1739、贺玉208和GU1743。综合来看,桂单203适合作粒用玉米,桂单658和GU1743适合作青贮玉米,若用于粮饲兼用型玉米则应根据当地实际需求进行选择,必要时可多品种进行混合种植。     

高产氮高效玉米品种的筛选及其指标研究

试验在施氮肥条件下以产量和耐低氮胁迫指数筛选氮高效品种,并对筛选指标进行分析。结果表明,郑单958、金山27和郑单17是高产氮高效型玉米品种。不施氮肥条件下,灌浆期茎叶总氮量、吐丝期叶绿素SPAD值和穗位叶氨基酸浓度是氮高效筛选的有效指标;施氮肥条件下,吐丝期茎叶总氮量和穗位叶氨基酸浓度是氮高效辅助筛选指标。高产氮高效型玉米品种无论在施氮肥还是不施氮肥条件下,其营养器官生育后期氮积累能力均强于低产氮低效型玉米品种的,且吐丝期叶绿素SPAD值也具有显著优势。     

基于SNP芯片划分CIMMYT和广西玉米自交系杂种优势群

CIMMYT玉米自交系在广西具有较好的适应性，目前利用CIMMYT和广西玉米自交系杂交已成功选育出许多适合广西种植的玉米新品种。为了解CIMMYT和广西玉米自交系间的杂种优势关系，本研究以20份CIMMYT自交系和169份广西自交系为供试材料，以5份中国骨干自交系和4份广西骨干自交系作为参照系，利用10K玉米SNP芯片进行全基因组扫描，开展遗传相似性、系统进化树和主成分分析，划分参试材料的杂种优势群。研究结果表明，189份玉米自交系绝大多数杂合率均小于10%，纯合度较高。CIMMYT自交系相互间遗传相似性较高，与广西玉米自交系间遗传相似度较低。进化树和主成分分析将189份自交系分为PB群、SPT群、‘桂单162-0810’母本群、‘桂单162’父本群、‘桂单0810’父本群和其他类群，其中大部分CIMMYT玉米自交系属于SPT群，大部分广西玉米自交系属于‘桂单162-0810’母本群、‘桂单0810’父本群和其他类群。可见，CIMMYT与广西玉米自交系间遗传差异较大，大多属于不同杂种优势群，两类自交系进行杂交能够较大概率获得优良玉米品种。     

37个玉米品种耐低氮能力潜势分析

为明确37个玉米品种耐低氮潜势,于2013年通过大田试验研究了施氮量对玉米品种植株性状、产量及其组成性状的影响。结果表明：施氮量对玉米的穗上叶叶面积、穗下叶叶面积、穗位叶叶面积、叶绿素含量、有效功能叶片数、散粉至吐丝间隔期（ ASI）、穗长、穗粗、秃尖长、行粒数、百粒质量和籽粒产量影响显著或极显著,对株高、穗位高和穗行数影响不显著;不同施氮水平下37个品种各性状的变异系数除穗下叶叶面积ASI和秃尖长外,其余性状均为45 kg／hm2施氮量的变异系数最大,该施氮量可能是玉米品种耐低氮鉴定的适宜施氮量。低氮胁迫对玉米各性状具有不利影响。低氮胁迫下玉米籽粒产量与穗位叶叶绿素含量、有效功能叶片数、穗长、穗粗、行粒数显著或极显著正相关,可作为耐低氮性筛选指标。不同玉米品种耐低氮能力存在基因型差异,采用模糊数学隶属函数分析方法筛选出三峡玉3号、三峡玉5号、三峡玉9号、忠玉9号、先玉508、M8（ XZ071-4×渝561）、M15（11 Y2×08 HC-7）、BH1421（281H ×S99）共8个高产耐低氮玉米品种。     

耐低氮烟草基因型的筛选及氮效率分析

筛选耐低氮及氮高效的烟草基因型是提高氮素利用效率,减少氮污染的一种有效途径。本文采用营养液培养方法,于苗期以低氮(0.5 mmol L–1)和正常氮(5.0 mmol L–1)处理74个不同基因型烟草,通过指标统计、因子分析、聚类分析来确定评价指标及筛选出耐低氮基因型,并结合氮效率综合值分析表明,在低氮和正常氮条件下,不同基因型烟草的根系体积、根系生物量、茎叶氮累积量、地上部生物量变异系数均较大,分别为0.37~0.68和0.38~0.64。低氮和正常氮的主成分基本相似,在不同供氮条件下茎叶氮累积量、地上部生物量均起主要作用。筛选出15个耐低氮基因型,占供试材料的20.3%,其中8个属于低氮高效正常氮低效型,占耐低氮基因型的53.3%,6个属于低氮低效正常氮低效型,占40.0%,1个属于低氮高效正常氮高效型,占0.7%;筛选出8个低氮敏感基因型,其中6个属于低氮低效正常氮高效型,占75.0%,2个属于低氮低效正常氮低效型,占25.0%。初步确定14P9为耐低氮、氮高效基因型,中烟100和K394为低氮敏感、氮低效基因型。     

不同耐低氮性玉米品种的花后碳氮积累与转运特征

为了探明不同耐低氮性玉米品种生育后期碳、氮物质积累与转运特性及其对氮肥响应的差异,以期为品种高效施氮技术的制定提供理论依据。以耐低氮品种‘正红311’(Zhenghong311,ZH311)和低氮敏感品种‘先玉508’(Xianyu 508, XY508)为材料,设置4个氮肥用量(0、150、300和450 kg hm–2),于2017—2019年研究氮肥水平对不同耐低氮性玉米品种生育后期物质,包括干物质、全氮和非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)积累和转运的影响。结果表明,供氮不足时,玉米通过增加花前贮存碳、氮物质对籽粒的转运以保证产量。增施氮肥能够提高玉米花后干物质和碳水化合物生产及其对籽粒质量的贡献率。与低氮敏感品种先玉508相比,在低氮条件下,耐低氮品种正红311在花前、花后均保持较高的植株干物质、NSC和氮素量,花后物质积累量及其对籽粒质量的贡献率更高,从而拥有更高的籽粒产量;品种间花前物质转运率及其对籽粒质量的贡献率差异不大。面对低氮胁迫,正红311既保证了花前贮存物质充分向籽粒运输,同时维持着较高的同化物积累能力来影响其产量形成。     

耐低氮烟草基因型的筛选及其氮效率类型

筛选耐低氮及氮高效的烟草基因型是提高氮素利用效率,减少氮污染的一种有效途径。本文采用营养液培养方法,以低氮(0.5 mmol L~(-1))和正常氮(5.0 mmol L~(-1))处理74个烟草基因型幼苗,通过指标统计、因子分析、聚类分析来确定评价指标,并筛选出耐低氮基因型。不同基因型烟草的根系体积、根系生物量、茎叶氮累积量、地上部生物量变异明显,低氮和正常氮处理的变异系数分别为0.37~0.68和0.38~0.64。两种氮水平下的主成分基本相似,并表明茎叶氮累积量和地上部生物量起主要作用。根据评价指标的Heatmap聚类和氮效率综合值散点图分析结果,筛选出15个耐低氮基因型,占供试材料的20.3%,其中8个属于低氮高效正常氮低效型,6个属于低氮低效正常氮低效型,1个属于低氮高效正常氮高效型;还筛选出8个低氮敏感基因型,其中6个属于低氮低效正常氮高效型,2个属于低氮低效正常氮低效型。初步确定14P9为耐低氮且氮高效基因型,中烟100和K394为低氮敏感且氮低效基因型。     

杂交玉米桂单162越南种植表现和高产栽培技术

研究中国广西杂交玉米品种桂单162在越南的适应性和产量表现,为广西玉米品种在越南的推广应用提供参考。2019年将杂交玉米品种桂单162引到越南北江省和谅山省进行大田示范种植,表现出产量高、抗病性强、生育期适宜、适应性强等特点。总结了桂单162在越南的试验鉴定表现,并介绍其高产栽培技术。     

基于耐低氮综合指数的棉花苗期耐低氮品种筛选

在棉花生产中,氮肥的过量施用,不仅增加了生产成本,还造成了氮肥的大量流失,对环境造成了破坏。筛选耐低氮棉花品种是解决该问题的有效途径之一。本研究以21个在我国各大棉区主栽的棉花品种为试验材料,采用苗期土培的方式,设置正常氮(138 mg kg^–1)和低氮(0 mg N kg^–1) 2个处理,测定了23个农艺性状,采用主成分分析、模糊隶属函数、聚类分析、相关性分析评价各品种的耐低氮能力。结果表明,所测定的大部分性状的变异系数均大于10%,说明所选择品种具有很好的代表性。根据主成分分析和相关性分析得出作为棉花低氮耐受性评价的7个性状,分别为根长、根表面积、根体积、地上部干重、总干重、实际光化学效率、最大光化学效率。根据耐低氮综合指数,筛选出鲁无403、新海12号、中棉所64号、新陆早23号4个耐低氮品种,丰抗棉1号、TM-1、农大棉601、中棉所35、新陆早53号5个低氮敏感型品种。4个耐低氮品种的耐低氮综合指数介于0.5723～0.6818,而5个低氮敏感型品种的耐低氮综合指数介于0.2914～0.3962。本研究提出的基于耐低氮综合指数的筛选...     

低氮对不同类型玉米品种籽粒产量与品质的影响

为分析低氮胁迫对不同类型玉米品种籽粒产量及品质的影响,采用大田裂区试验设计和近红外分析技术,以3种类型6个玉米品种为研究对象,调查玉米籽粒产量及品质。结果表明,当施氮量由450 kg/hm2逐渐降为0 kg/hm2时,各类型品种籽粒产量和籽粒蛋白质含量有降低趋势,淀粉含量有上升的趋势,但脂肪含量无明显变化规律。与正常施氮(450 kg/hm2)相比,在较强低氮胁迫下(45 kg/hm2),2013年和2014年高产耐低氮玉米品种产量分别降低22.15%和11.96%,蛋白质含量降低幅度分别为9.74%和5.82%,在极端低氮胁迫下(0 kg/hm2),2014年产量和蛋白质含量降低25.91%和14.57%,均小于高产不耐低氮类型和低产不耐低氮类型玉米品种;在较强低氮胁迫处理(45 kg/hm2)时,淀粉含量品种间增幅范围2013年和2014年分别为2.32%~2.89%和1.20%~1.51%,增幅较小。低氮胁迫对品质影响效应为蛋白质淀粉脂肪。高产耐低氮品种在氮胁迫条件下仍能获得比其他类型品种更高的产量和更好的品质。     

玉米耐高密品种冠层光氮分布及匹配特征研究

在有限氮投入下通过增密种植实现玉米增产增效,需要进一步挖掘耐密品种的光氮匹配利用潜力。揭示不同耐密品种冠层光氮空间分布和匹配特征差异,及其与玉米产量形成及氮效率的关系,对探索玉米产量效率层次差异消减途径具有指导意义。本试验以常规品种KH8和耐高密品种MC670为试验材料,在减氮增密条件下,系统分析了常规和耐密型玉米品种冠层光氮分布及匹配特征的差异。结果表明,耐高密品种MC670穗位以上透光率较常规品种KH8高20.6%。两品种的比叶氮(specific leaf nitrogen, SLN)均表现为上层叶片、中层叶片显著高于下层叶片; MC670上层、中层叶片SLN显著高于KH8,但下层叶片差异不显著。KH8和MC670的光氮匹配系数分别为1.28和0.86,MC670的光氮匹配系数与理想值差异较小,说明MC670的光氮匹配程度优于KH8。综上所述,与常规品种KH8相比,耐高密品种MC670冠层具有较低的消光系数和较高的氮消减系数,使耐高密品种冠层具有较优的光氮匹配程度,同时使其中上部冠层具有更高的光合氮比例、光合氮效率和光合生产力,这是其实现较高的氮肥生理效率、氮肥利用效率及获得高产...     

玉米新品种桂单673及其配套技术规程

桂单673是广西壮族自治区农业科学院玉米研究所与广西兆和种业有限公司科企合作育成的玉米单交新品种,该品种具有结实性好、增产潜力大、稳产性好等特点,2019年通过广西农作物品种审定委员会审定,审定编号:桂审玉2019092号。介绍了桂单673的特征特性及配套丰产栽培技术和优质种子生产技术。     

群体密度和低氮对热带玉米产量相关性状的影响

在世界范围内，玉米普遍生长在低氮条件下。鉴定耐低氮的相关性状有助于建立胁迫条件下产量的间接选择和标记辅助选择体系。有人提出耐高密度植株群体是改良玉米胁迫耐性的一一种可供选择的育种策略。我们需要更好地了解耐高密度群体和低氮的机制。因此，本试验将优良的CIMMYT开放授粉品种（OPVs）、自交系、和杂种种植在最佳、高密度群体和低氮条件下。     

桂单162高产栽培技术及选育经验探究

玉米品种桂单162是广西农业科学院玉米研究所继桂单0810后培育出的具有较强优势的玉米新品种,研究成果已在大化、靖西、德宝、平果、都安、马山、北海等地开展应用。实践经验证明,其既适合简化栽培,也适合机械自动化栽培。文章详细介绍了桂单162特征特性和高产栽培技术,供生产参考。     

玉米新品种桂单 666 特征特性及其栽培技术

桂单666是广西壮族自治区农业科学院玉米研究所育成的玉米单交新品种,该品种植株穗位整齐,果穗均匀,行多粒深结实性好,增产潜力大、稳产性好,2019年通过广西农作物品种审定委员会审定,审定编号:桂审玉2019015号。介绍了桂单666的特征特性及配套栽培技术,为生产上应用提供参考。     

施氮对不同基因型玉米籽粒发育和氮效率的影响

为解决生产中氮肥过度施用造成的资源浪费和环境污染问题,选择适宜的玉米氮高效品种至关重要。在不同施氮水平下,对不同基因型玉米籽粒发育及氮效率的差异进行了比较,采用田间试验,对屯玉99(TY)、潞玉19(LY)、先玉335(XY)3个玉米品种在4个施氮水平N0、N1、N2、N3(0,80,160,240 kg/hm2)条件下的籽粒发育和氮效率进行对比分析。结果表明,各品种玉米的籽粒干质量与氮含量差异在N3水平下最大,依次表现为N3N2N0N1;随着施氮量的增加,双高效型先玉335和高氮高效型屯玉99籽粒发育速率加快,籽粒干质量和籽粒氮含量在各生长时期都有明显增加,增施氮肥可以有效提高其氮肥利用率,促进氮在玉米植物体内的转移;低氮高效型潞玉19在低氮(N0、N1)水平下保持较高的产量,但随施氮量的增加,其籽粒干质量和氮含量无明显变化,产量甚至有所降低,导致氮利用效率降低。双高效型先玉335在低氮和高氮条件下都有较好的产量,是适合广泛种植的玉米品种;低氮高效型潞玉19适合在贫瘠土壤和施氮条件不良的条件下种植。     

低氮胁迫下氮高效茄子品种筛选

探讨茄子不同品种耐低氮能力的差异,为耐低氮茄子品种的筛选及遗传改良提供理论依据。笔者在正常供氮和低氮胁迫条件下,研究了4个茄子品种的茎粗、叶面积、株高、干重和根冠比等生长指标以及氮素吸收效率的变化。结果显示：与正常供氮相比,低氮胁迫条件下,供试品种的茎粗、叶面积、株高、干重、根冠比和氮素吸收效率大多呈下降趋势,但不同品种下降幅度存在明显差异。低氮胁迫条件下,‘快圆茄’的株高、叶面积、地上部干重和氮素吸收效率减少的幅度均最低,‘改良二苠茄’的茎粗、根冠比和地下部干重相对指数最大,‘超紫亮光’的各项指标相对指数最小,‘黑茄王’各项指标的相对指数居中。‘快圆茄’和‘改良二苠茄’属于氮高效品种,而‘超紫亮光’的耐低氮能力最差。     

大麦地方品种苗期耐低氮筛选和鉴定指标的研究

为了挖掘耐低氮大麦种质资源。采用水培试验,设正常供氮和低氮胁迫2个处理,通过根长、株高、分蘖数和干质量等指标对19份大麦地方品种的耐低氮特性进行筛选和鉴定。方差分析表明,各性状在不同供氮水平和品种间均有极显著差异,并且供氮水平和品种间的互作作用达到极显著水平,表明低氮胁迫水平设置合理,各品种也表现出对低氮胁迫反应不同。变异分析表明,2种供氮条件下大麦的分蘖数和干质量变异系数均较大,说明这些指标在品种间的差异明显,较适合作为耐低氮筛选指标,而株高性状受基因型差异的影响较小,不适合作为耐低氮品种筛选指标。相关性分析表明,正常供氮条件下,大麦干质量与其他指标均呈极显著正相关,低氮胁迫下,也表现出了相似的趋势,只是相关性程度有所下降,并且地上部干质量与根长、分蘖数仅呈显著正相关关系。鉴于生物量在耐低氮鉴定评价中的重要作用,对低氮胁迫和正常供氮条件下大麦的地上部干质量进一步进行比较,t测验表明,大麦品种B929、B942、B945、B968和B974在正常供氮和低氮胁迫间地上部干质量无明显差异,说明这5个大麦品种具有较强的耐低氮能力,同时该判断标准也弥补了仅利用相对值来判断耐低氮性的不足。另外,研究大麦地上部干质量指标和氮素吸收利用相关指标在耐低氮中的关系,发现同时考虑氮素吸收和利用相关性状才可能对大麦品种耐低氮性进行判断。     

基于RNA-Seq筛选高粱低氮胁迫相关候选基因

研究低氮胁迫条件下不同高粱材料间的基因差异表达,为耐低氮型高粱品种选育和耐低氮胁迫的分子机制探究提供参考。选取2个耐低氮型高粱(BSX44和BTx378)为试验材料,设置正常和低氮胁迫2个处理,利用RNA-Seq技术对高粱苗期、抽穗期和开花期的基因表达进行分析,通过生物信息学对差异基因的生物学功能和代谢途径进行研究,筛选可能参与低氮调控的基因,了解氮高效基因型在氮素吸收利用过程中可能的分子途径。结果表明,在正常和低氮胁迫下, BTx378和BSX44在苗期分别筛选出937个和787个差异表达基因,抽穗期分别筛选出1305个和935个差异表达基因,开花期分别筛选出1402个和963个差异表达基因。对3个时期的差异表达基因进行鉴定,发现在苗期、抽穗期和开花期分别有246、371和306个基因在2个耐低氮高粱品种中共同差异表达,有28个基因在2个耐低氮品种的不同生育时期均差异表达,其中有5个基因上调表达,23个基因下调表达;对共同差异表达基因的KEGG相关代谢通路富集分析,发现主要集中在氮代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、甘油磷脂代谢、氨基酸的生物合成等途径,表明耐低氮型高粱可能通过这些途...