玉米果穗发育的维管束特性研究

为了从微观角度探讨玉米优良自交系选育中出现短苞叶品种的原因,研究了短苞叶自交系139号与1号的雌穗轴和苞叶的维管束特性。结果表明：139号苞叶的单个维管束面积与其韧皮部的面积大于1号的,但在维管束数量上则小于1号。139号雌穗轴的单个维管束面积与其韧皮部面积却小于1号,但在数量上要多于1号。就上述结果从物质运输方面分析了139号苞叶与穗轴发育失调的原因。     

玉米果穗形态发育研究

选用短苞叶自交系139号和正常苞叶自交系1号为试验材料,对不同时期玉米果穗生长的形态发育进行比较,研究了短苞叶品种139号苞叶比雌穗轴短的原因。结果表明:139号雌穗轴比1号的粗而长,且139号子粒比1号的大而饱满。各个时期139号苞叶和雌穗的干重大于1号的干重,139号授粉后雌穗轴生长快,而苞叶生长缓慢。1号雌穗轴与苞叶生长较均匀,发育协调。     

不同熟期玉米品种籽粒田间脱水特征差异性分析

玉米收获期籽粒含水率是影响机械粒收质量和籽粒品质的重要因素,不同熟期品种收获期籽粒含水率有差异,同时品种间熟期的差异也使其田间脱水的环境不同,造成其脱水特征难以精准比较。本研究于2018—2019年,以不同熟期玉米品种为研究对象,设置间隔约10 d的8个播期处理,播期覆盖自早春播至晚夏播,创制籽粒田间脱水的环境差异,观测籽粒含水率动态过程,分析品种之间籽粒田间脱水特征差异。结果表明,收获期籽粒含水率与品种生育期长短呈显著正相关(r=0.810*, 2018; r=0.912**, 2019),早熟品种收获时含水率低、晚熟品种高;生理成熟期籽粒含水率与灌浆期长短呈显著负相关(r=–0.484**),早熟品种生理成熟期籽粒含水率高、晚熟品种低;籽粒生理成熟前脱水速率(r=–0.655**)和生理成熟后脱水速率(r=–0.492**)均与生育期长短呈显著负相关,表现出早熟品种籽粒脱水速率快、晚熟品种脱水速率慢的特征;籽粒生理成熟前脱水速率与生理成熟后脱水速率之间呈显著正相关(r=0.466**),一般而言生理成熟前籽粒脱水速率较快的品种,生理成熟后脱水速率也较快,但是存在生理成熟前脱水速率快...     

不同类型玉米品种成熟期籽粒含水量及抗倒性研究

玉米成熟期籽粒含水量和倒伏率直接影响玉米机械化收获的效率。为发掘适合机械化收获的玉米品种,本研究以29 个玉米杂交种为试验材料,利用便携式探针水分测定仪对玉米收获期籽粒含水量进行数据测定与矫正分析,并对田间倒伏情况进行调查。研究表明：先玉 335 类品种平均含水量最高（22.44%）,郑单 958 类品种成熟期平均含水量最低（21.49%）;从倒伏率上看,郑单 958 类品种平均倒伏率最低（4.77%）,热带品种平均倒伏率最高（26.14%）。综合成熟期含水量（18%~25%）和倒伏率（≤ 3%）,适宜机械化收获的品种是 NHY1504、ND678、中单 831、G031、LD7143。     

解析玉米籽粒脱水的动力问题

玉米籽粒水分损失大致可以分为2个阶段。第一阶段,是与籽粒灌浆相关的发育失水,始于籽粒灌浆到生理成熟结束。籽粒灌浆过程中水分损失虽然是蒸发水分损失和籽粒干物质积累共同作用的结果,但是这一阶段籽粒脱水的主要动力来源于干物质向籽粒中沉积,主要受库源关系的调控。第二阶段,籽粒成熟之后的干燥脱水,在这一阶段籽粒水分损失完全通过种子表面蒸发进行,是一个物理过程,虽然与基因型有关,但是主要受环境因素的影响。     

黄淮海玉米籽粒含水量主要影响因素分析及测定方法

在玉米收获时,籽粒含水量的多少直接影响玉米机械化收获的进程,降低籽粒含水量对玉米的产量、品质及贮藏成本都有重要影响。黄淮海夏玉米区是全国玉米生产核心区,冬小麦夏玉米轮作制度和灌浆期高温高湿、阴雨寡照等复杂生态环境对籽粒机收提出了更高的要求。本文从影响玉米籽粒含水量的农艺性状、生理性状、栽培措施、环境因素、遗传性状以及含水量测定方法等方面总结了玉米籽粒脱水速率的整体研究情况,以期为黄淮海夏玉米机械粒收及高产高效品种筛选提供理论依据。     

东北冷凉区玉米籽粒脱水模型构建策略研究

建立玉米籽粒脱水模型是分析不同品种籽粒脱水特征、为产区筛选适宜机械粒收品种的重要理论工具。东北冷凉区是重要的早中熟玉米产区,该地区秋季降温快,霜期早,收获时籽粒成熟度差和含水率偏高是制约玉米机收产业发展的关键问题。在2021-2022年对东北冷凉区典型的早中熟玉米品种德美亚1号和德美亚3号进行分期播种试验,利用播期模拟不同气象条件对籽粒田间干燥过程的影响。采用全播期及部分播期等不同建模策略,构建品种籽粒脱水模型,分析不同策略下脱水模型的精度差异,探明快速构建品种脱水模型的方法。结果显示,采用不同建模策略构建的德美亚1号和德美亚3号的脱水模型,随着参与建模的播期数增加,模型参数和模拟精度无显著差异,模型参数变异性逐渐缩小。利用不同策略建立的模型在东北春玉米区3个站点检验,模型精度无明显差异。利用分期播种方式可构建稳健的品种模型,在年际间、区域间均具有稳定的预测精度,为评价玉米品种的机械粒收适宜性提供了有力的理论工具。     

玉米杂交种叶片抗脱水能力及生理生化特性研究

为研究不同玉米品种离体叶片抗脱水能力差异及其与生理生化特性之间的关系,本试验以3个玉米杂交种为材料,测定离体叶片脱水速率,在不同时间点测定叶片相对电导率(REC)、相对含水量(RWC)、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性及过氧化氢酶(CAT)活性7个生理生...     

种植密度对玉米籽粒灌浆及脱水特性的影响

为了研究种植密度对玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的影响,探寻玉米收获时籽粒含水量与籽粒灌浆速率和脱水速率的相关性,建立玉米高产、高品质及合理密植栽培模式。以‘绿单2号’、‘绥玉10号’、‘鑫鑫1号’、‘德美亚3号’、‘吉单27’、‘嫩单11’为试验材料,采取裂区设计,种植密度为主区（种植密度设6.0万株/hm²、7.5万株/hm²、9.0万株/hm²、10.5万株/hm² 4个水平）,玉米品种为副区,测定授粉后不同时期各玉米品种籽粒灌浆速率、脱水速率、籽粒含水量、产量及产量相关性状,研究种植密度对不同玉米品种籽粒灌浆及脱水特性的影响。结果表明,‘德美亚3号’10.5万株/hm²种植密度下,授粉后55天灌浆即停止,其他玉米品种授粉后56~60天、61~65天籽粒灌浆速率差异不明显,并趋于0;授粉后41~65天,‘绿单2号’7.5万株/hm²处理籽粒含水量低于其他密度处理(P＜0.05),65天籽粒含水量最低,为41.34%;‘德美亚3号’7.5万株/hm²种植密度籽粒脱水速率表现单峰曲线趋势,峰值出现在授粉后51~55天,为3.90%/d;6个玉米品种10.5万株/hm²处理产量均低于其各自玉米品种其他密度处理,说明三江平原地区10.5万株/hm²密度不适于该6个玉米品种。综合籽粒灌浆、脱水特性及产量性状,‘鑫鑫1号’、‘绥玉10号’最适密度为6.0万株/hm²,‘绿单2号’、‘德美亚3号’、‘吉单27’最适密度为7.5万株/hm²;‘嫩单11’对密度处理不敏感。     

成熟期玉米籽粒含水量与主要农艺性状的相关分析

为选育成熟期籽粒低含水量玉米杂交组合,以15个玉米自交系组配的54个杂交玉米组合为材料,对杂交组合的苞叶层数,苞叶、穗柄、籽粒、穗轴含水量及穗长、穗粗等9个产量相关性状进行相关和通经分析。结果表明:籽粒含水量与苞叶层数、苞叶含水量、穗轴含水量极显著正相关,与穗长和行粒数显著正相关,与出籽率和容重显著负相关。通径分析结果显示,籽粒含水量与苞叶层数、苞叶含水量、穗轴含水量、穗长、行粒数的直接通径系数为正值,与出籽率和容重的直接通径系数为负值,直接通径系数大小依次为:苞叶含水量>穗轴含水量>穗长>苞叶层数>行粒数>容重>出籽率。在育种策略上应选择苞叶层数较少,苞叶、穗轴含水量较低,出籽率、容重较高的材料加以改良,组配籽粒低含水量宜机收的玉米品种。     

不同玉米品种籽粒脱水速率相关分析及快速测定

为了探究玉米籽粒含水量和脱水速率在各个生长时期变化趋势及其相关性,本研究以‘浚单1538’‘、高玉1668’‘、浚单18’共3个不同玉米单交种为材料,利用相关分析和回归分析模型对主要农艺性状进行了分析。结果表明不同类型品种籽粒含水量和脱水速率差异较明显,变化趋势不尽相同。籽粒含水量、整穗含水量和穗部叶片含水量呈显著正相关,与穗上节和苞叶含水量有较强的正相关,与地上第三节和穗上节穿刺力有较强的负相关性,但均未达到显著水平。籽粒脱水速率与整穗脱水速率呈显著正相关,与地上第三节和穗部叶片脱水速率负相关性较强,但未达到显著水平。利用探针式水分测定仪测量玉米整穗含水量与烘干法水分数据呈显著正相关,建立了计算玉米籽粒真实水分读数的数学模型:y=1.565x-91.455 (R²=0.63),优化了利用探针式水分测定仪进行籽粒含水量测定的方法,利用籽粒水分校正值分析籽粒脱水速率相关性状与烘干法结果基本一致。利用探针式水分测定仪测定茎秆含水量和叶片含水量与烘干法相关性较小。     

黄淮海夏玉米生理成熟期子粒含水率研究

为明确夏玉米生理成熟期子粒含水率及其影响因素,2014-2016年,以郑单958、先玉335等玉米品种为研究对象,分别在北京和河南新乡开展品种比较和播期研究。结果表明:生理成熟期玉米子粒含水率平均27.8%,在品种间存在极显著差异,变幅为21.5%~33.1%,按80%置信区间为24.2%~31.4%;环境条件对子粒达到生理成熟的时间和含水率有极显著影响,且环境和品种之间具有明显的交互作用;生理成熟期子粒含水率高低与授粉到生理成熟经历的天数之间相关度较低。夏玉米区主栽品种郑单958、先玉335、农华101、中单909、京农科728、华美1号和农华816生理成熟期子粒含水率平均值分别为28.4%、24.9%、27.9%、29.1%、28.7%、29.2%和29.9%。     

山区玉米品种种植密度和施肥量研究

为了研究不同种植密度和施肥量对玉米新品种‘种都100’产量和农艺性状的影响,试验设置了42000、48000、60000株/hm² 3个密度梯度,复合肥和尿素各450、600、900 kg/hm² 3个施肥量水平,研究了玉米产量和农艺性状在不同种植密度和施肥量下的变化规律。结果表明,不同种植密度、施肥量及二者之间的互作效应,导致产量存在显著差异。‘种都100’的产量随着种植密度和施肥量的增加而增加,但是当密度和施肥量太高时,产量出现降低。农艺性状变化规律与产量变化有密切关系。在密度和施肥量互作效应下,‘种都100’在山区获得高产的最理想配置为密度48000株/hm²,基施复合肥600 kg/hm²,追施尿素600 kg/hm²,产量为7645.5 kg/hm²。该试验为‘种都100’在四川山区获得高产提供了科学依据。     

玉米籽粒生理成熟后自然脱水速率QTL的初步定位

以吉846(脱水快,1.18%d-1)和掖3189(脱水慢,0.39%d-1)为亲本衍生出的232个重组自交系(F7)为作图群体,构建了具有101个SSR标记位点的玉米遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1941.7cM,标记间平均距离为19.22cM。通过1年2点试验(双城和哈尔滨,2007年)评价了232个重组自交系籽粒生理成熟后的自然脱水速率。采用WinQTL2.5对该性状数量性状位点(QTL)进行了初步定位和遗传效应分析,结果共检测出9个显著影响玉米籽粒生理成熟后自然脱水速率的QTL,分别位于第2、第3、第4、第5和第6染色体上,加性增效作用均来源于亲本吉846。其中在第2和第6染色体上的2个QTL(qKdr-2-1和qKdr-6-1)在2个环境下均稳定表达,分别位于SSR标记bnlg198～umc1516之间和phi126～phi077之间,其累积表型贡献率为15.49%。具有较快脱水速率的等位基因均来自吉846。所检测到的QTL将在分子辅助选育具有较快脱水速率的材料中具有较大的应用潜力。     

玉米籽粒灌浆及脱水速率品种差异与相关分析

黑龙江省地处中国北方早熟春玉米区,无霜期短、热量资源不足是限制黑龙江省玉米产量和品质提高的主要因素,通过对10个玉米品种的灌浆速率、脱水速率、收获时籽粒含水量和产量等项目进行比较及差异分析,选择种植产量高、含水量低的玉米品种是解决这一矛盾的根本途径。结果表明：不同玉米品种不同灌浆期灌浆速率不同,‘四单19’、‘东农250’、‘吉单27’表现为中前期灌浆速率快,后期相对较慢,‘嫩单10’、‘兴垦3’、‘嫩单11’表现为中前期灌浆速率慢,后期相对较快的特点;不同灌浆时期品种脱水速率不同,‘四单19’、‘东农250’、‘吉单27’、‘嫩单10’在整个灌浆期脱水速率均较其他品种快,收获时籽粒含水量低于其他品种。并对供试杂交种进行综合评价,为选用优质高产玉米品种提供理论依据。     

春玉米苗期光合速率、蒸腾速率及气孔导度对土壤干旱的反应

为深入探索东北地区土壤水分含量变化对春玉米光合作用、蒸腾速率和气孔导度的影响,揭示玉米苗期干旱减产的生理机制,2010年春季在东北地区中部开展分期播种与土壤水分处理试验,进行土壤湿度、玉米苗情、净光合速率(NPn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等观测,分析它们之间的关系。结果表明,春玉米苗期叶片NPn、Tr和Gs与土壤水分变化之间分别呈二次函数关系,0~20 cm深土壤湿度在19.5%以上时,玉米叶片气孔导度大,光合作用和蒸腾作用旺盛;土壤湿度在19.0%以下,随着土壤湿度下降,NPn和Tr近于线性下降,土壤湿度每降低1个百分点,NPn和Tr分别下降1.6 μmol/(m2.s)和0.5 mol/(m2?s)。玉米叶片Tr和Gs与NPn的关系为线性函数,Gs和Tr每降低1 mol/(m2?s)和1 mmol/(m2?s),NPn分别下降0.89和3.09 μmol/(m2?s)。玉米苗在干旱胁迫下气孔关闭,蒸腾作用减弱,使光合速率快速下降,进而抑制玉米营养生长,最终导致减产。     

Development Traits Affecting Time to Low Ear Moisture in Maize

A diallel cross of six inbred lines of maize (Zea mays L.) from the Corn Belt of the USA and one inbred line (NZ1A) with characteristics of maize from the highlands of Mexico was grown in a cool, temperate environment. The objective was to investigate interrelationships and combining abilities of plant development traits likely to influence the time required to reach low ear moistures in the field. The traits were days to silking, days to physiological maturity, ear moisture at physiological maturity, grain filling duration and ear drying rate after physiological maturity. Grain yield and grain moisture at harvest were also considered. Differences among the hybrids of this diallel cross for ear and grain moisture at the usual harvest time were largely determined by differences in ear drying rate after physiological maturity, and not by differences in days to silking, days to physiological maturity, or in ear moisture at physiological maturity. General combining ability (GCA) effects were much larger than specific combining ability (SCA) effects for all traits. NZ1A had positive GCA effects for grain filling duration and negative GCA effects for ear moisture at physiological maturity which were outside the range of the Corn Belt lines suggesting that this line, or similar Mexican germplasm, could be useful for developing hybrids with high grain yields and low ear moistures at harvest in cool, temperate environments.     

糯玉米杂交种主要农艺性状及籽粒营养成分的研究

利用区域试验资料，对糯玉米杂交种主要农艺性状及籽粒营养成分进行了研究。结果表明，育成品种以中秆、中早熟杂交种为主；果穗以中穗类型居多，籽粒多为中间型；不同类型间鲜穗和干粒产量存在明显差异。不同品种最佳采收期和成熟期籽粒的营养成分有不同变化，成熟期籽粒的蛋白质、粗纤维、可溶性糖的含量较采收期降低，总淀粉和粗脂肪的含量则提高。不同品种之间果皮厚度存在明显差异。