基于高密度遗传连锁图谱定位玉米子粒容重及相关性状QTL

利用玉米优良自交系农系531和X178杂交构建的200份RIL群体,基于GBS技术获得SNP标记构建高密度的重组bin遗传连锁图谱,定位控制玉米子粒容重相关QTL。结果表明,构建的物理图谱和遗传图谱的总长度分别为2 017.03 Mb和2 568.99 cM,相邻两个bin标记之间的平均物理距离和平均遗传距离分别为0.27 Mb和0.35 cM。运用所构建的遗传连锁图谱对RIL群体获得的所有目标性状进行连锁作图,两年共定位到4个与子粒容重相关的QTL位点,分别位于chr1、chr7和chr8上;穗部性状穗长、穗粗、穗行数、行粒数和出籽率两年分别共定位到了6、5、5、1、2个QTL位点,位点分布于chr1、chr2、chr3、chr4、chr5、chr7和chr8上。     

不同氮水平下玉米子粒品质性状的QTL定位

以优良玉米自交系许178×K12杂交衍生的包含150个家系的重组自交系群体为试验材料,在正常施氮和不施氮两种条件下,对玉米子粒品质性状(蛋白质、淀粉和油分)进行表型鉴定,利用最佳线性无偏预测法结合2年的表型数据,估计各家系各性状在不同氮水平下的育种值。利用QTL IciMapping V4.0软件的完备区间作图法(ICIM)对3个性状进行QTL检测,在两种氮水平下共检测到14个品质性状相关QTL位点,其中,正常施氮条件下检测到8个QTL,不施氮条件下检测到6个QTL。2个QTL可以同时在两种氮水平下被检测到,其受环境因素影响较小,可以在玉米子粒品质分子育种上应用。在不施氮条件下共发现4个特异表达的QTL,其可能应用于低氮条件下玉米品质改良研究。     

甜玉米中F2:3群体可溶性糖和子粒嫩度性状的数量性状位点(QTL)定位

利用甜玉米自交系SHL03和SHL01为亲本构建的F_2:3群体,用离子色谱法(IC)测定葡萄糖(GLU)、果糖(FRU)、麦芽糖(MAL)和蔗糖(SUC)的含量,用SMS测定果肉硬度(FH)、种皮硬度(PH)、种皮脆性(PB)和果肉紧实度(FM)。结果表明,总共定位到与可溶性糖相关的QTL 34个,子粒柔嫩度相关的QTL 28个,位于1、2、3、4、5、6、7、8、10号染色体上,分别解释表型变异的1%~15.8%。主效QTL qFH3-1、qFH3-2、qFH5-2、qFH5-3、qGLU2-1、qGLU2-2的表型贡献率分别为12.2%、11.4%、12.1%、10.5%、15.8%和12.8%。在主效QTL的置信区间共找到44个注释基因,这些候选基因和相关的QTL为利用分子标记辅助选择具有更好可溶性糖含量的玉米材料和相关功能基因的克隆提供资源。     

玉米不同粒位子粒容重与子粒物理性状的相关分析

以普通型品种农大108、郑单958和高淀粉型品种费玉3号、郑单18为试验材料,研究玉米不同粒位子粒容重与子粒物理性状指标间的相关关系。结果表明,高淀粉型玉米的容重高于普通型玉米,不同粒位玉米子粒容重表现为下部子粒上部子粒中部子粒。相关分析结果表明,玉米子粒容重与比重呈极显著正相关,与单粒重呈显著正相关,与粒长、粒长/粒宽、单粒体积以及盛装效率呈正相关,但相关系数未达到显著水平。容重与漂浮率和子粒水分含量均呈显著负相关,玉米上部、中部和下部子粒水分含量平均每下降一个百分点,子粒容重平均上升5.10、5.41和5.63 g/L。     

基于单片段代换系玉米子粒性状的QTL定位

利用lx9801为遗传背景的昌7-2单片段代换系为基础材料,通过一年两点的田间试验,对粒重、粒长、粒宽和粒厚进行QTL分析。在两个试验点共检测到31个玉米子粒性状的QTL,包括12个粒重QTL、7个粒长QTL、8个粒宽QTL和4个粒厚QTL。其中,有2个粒重QTL、2个粒长QTL和1个粒厚QTL在两试验点同时检测到,可分别解释5.53%、9.09%、4.55%、4.18%和7.70%的表型变异。     

玉米子粒大小及其衡量方法

玉米子粒大小及其整齐度是玉米商品品质的重要指标之一。目前,常使用粒重(百粒重)来衡量子粒的大小,但粒重不能真实反映粒的体积和大小。通过对吉林省133个玉米品种子粒大小的研究对比分析,用体积表示法比百粒重法能更好的体现玉米品种子粒大小,提出了玉米子粒大小的体积表示法(粒数/L)和分级标准。分级标准划为3个等级,小粒在2000粒/L以上,中粒在1700～2000粒/L,大粒在1700粒/L以下。参试玉米品种中子粒大小以中粒品种最多,为60.9%,其次是小粒品种,大粒品种最少。     

寒地不同玉米品种影响机收质量关键因素研究

2016年选用本地区主栽的30个品种,开展玉米子粒机收试验,研究寒地玉米子粒机收质量的现状和影响玉米子粒直收质量的关键因素,分析当前寒地不同玉米品种子粒机收质量并分析不同品种子粒机收产量损失与含水率、破碎率、杂质率、落穗损失、落粒损失的关系。结果表明,供试品种收获平均子粒含水率为26.88%,机收破碎率平均为5.24%,杂质率为0.96%,产量损失率为5.20%,其中落穗损失平均为4.39%,落粒损失平均为0.47%。破碎率和产量损失率偏高是当前寒地玉米子粒直收主要问题。各因素相关分析结果表明,含水率与破碎率呈极显著正相关,其中破碎率(y)与子粒含水率(x)符合一元一次方程y=0.268 8x-1.979 4(R~2=0.439 5**,n=90)。寒地玉米宜机收品种应具有早熟、收获子粒含水率低、脱水快且稳产的特性。     

不同自然脱水类型玉米品种子粒含水率变化与灌浆动态的关系

采用不同自然脱水速率的玉米品种为材料,分析其花后子粒含水量、粒重、体积和子粒灌浆的动态变化以及灌浆参数,研究玉米子粒含水量变化与灌浆动态的关系。结果表明,不同自然脱水类型玉米品种子粒含水量变化,以花后29 d和46 d为时间点,可划分为3个阶段。两种类型玉米品种46 d后自然脱水速率与蜡熟期(29~46 d)子粒含水量的变化趋势都正好相反。子粒体积和粒重变化趋势基本一致,花后46 d品种间差异逐渐加大。不同类型玉米品种灌浆动态变化差异较大,自然脱水快的品种(先玉335和桥玉8号)和自然脱水慢的品种(蠡玉16和中科4号)最大灌浆速率分别出现在花后29 d和36 d,二者最大灌浆速率差异达到显著水平,自然脱水快的品种平均灌浆速率低于脱水慢的品种,且活跃灌浆期较脱水慢品种短。两种类型玉米品种子粒含水量变化和灌浆速率呈正相关关系,其中脱水快的类型品种达到显著水平,相关系数为0.805(R0.05=0.755)。     

北京春玉米机械粒收质量影响因素研究及品种筛选

2014～2016年在北京密云区和延庆区开展4个点次7组机械粒收试验。结果表明,破碎率均值为8.81%,高于《玉米收获机械技术条件(GB/T 21962-2008)》中规定子粒破碎率应≤5%的标准;杂质率均值为1.25%,总损失率为1.10%,分别低于≤3%和≤5%的国标标准。延迟10 d收获,供试6个品种玉米子粒含水率均值由25.9%降低到20.9%,下降了5个百分点,玉米收获质量得到显著改善,其中破碎率由5.71%下降到3.68%,降低了2.03个百分点。按双向平均作图法筛选出宁玉524,MC703,真金8号,登海9号和联创808等5个适宜机械粒收候选品种,其子粒含水率平均为23.27%,较对照郑单958低4.71个百分点;平均单产1 4921.7 kg/hm2,较郑单958对照高出14.87%。     

玉米子粒离体培养条件下适宜子粒穗轴比的筛选

采用离体培养的方法比较不同子粒穗轴比(1/9、2/9、3/9)对玉米子粒发育的影响,并对其体积、干重、鲜重进行测定。结果表明,离体培养后10 d,子粒生长均比较缓慢,子粒穗轴比对子粒生长的影响不大。10 d后子粒体积、鲜重和干重均明显增加,且不同子粒穗轴比之间差异显著。当子粒穗轴比为1/9时,单个子粒的干重、鲜重和体积均最大,且与田间自然充实子粒发育动态相似;子粒穗轴比为2/9的则次之;3/9的子粒穗轴长势最差。由此认为,子粒穗轴比为1/9的培养方式最利于子粒的正常发育。